KR101043575B1 - 인공치아 가공기의 지그기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공대상물(W)을 로드하여 인공치아의 가공에 협동하는 지그기구에 있어서: 본체(20); 상기 본체(20)에 결합되는 척바디(31) 상에 상부척(32)을 수용하여 클램핑하고, 상부척(32)의 설정된 위치에서 에어실린더(35)로 상승력을 작용하여 언클램핑하는 척킹수단(30); 상기 가공대상물(W)을 견실하게 클램프하도록 척킹수단(30)의 척바디(31)와 상부척(32)에 각각 설치되는 핑거(50); 및 상기 척킹수단(30)에 연결된 모터(62)의 회전위치를 제어하여 가공대상물(W)의 자세를 변동하는 구동수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명은 형식별로 다양한 가공대상물을 안정적으로 지지한 상태로 가공툴에 협동하면서 가공 완료후 신속하고 안전한 배출이 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

치아, 치기공, 지그, 핑거, 생산성

Description

인공치아 가공기의 지그기구{A jig device for processing artificial tooth}

본 발명은 인공치아 가공기의 지그기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형식별로 다양한 가공대상물을 안정적으로 지지한 상태로 가공툴에 협동하면서 가공 완료후 신속하고 안전한 배출이 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 인공치아 가공기의 지그기구에 관한 것이다.

통상적으로, 로봇을 비롯한 정밀 산업의 발전과 더불어 치기공에 있어 자동화 기술의 접목이 다양하게 이루어지는 실정이므로 CAD에 대한 전문 지식과 경험이 없는 치아 가공 기술자들도 정밀한 제품을 제작하는 것이 가능하다. 이와 관련하여 한국 공개특허 제2009-0023946호, 한국 등록특허 제0627677호 등의 선행기술이 참조될 수 있다.

일예로, 한국 공개특허 제2009-0023946호에 의하면 『작업대에 설치되어 모형 치아틀과 성형 치아틀이 장착되는 틀거치대와, 상기 틀거치대의 타측에 설치되는 제1,2 지지샤프트와, 상기 제1,2 지지샤프트에 결합되는 4절링크 조립체와, 상기 4절 링크 조립체에서 상기 성형 치아틀에 대응설치되는 가공레버 및 상기 모형 치아틀에 대응설치되는 가이드레버』 등을 주요 구성품으로 지닌다.

그러나, 이는 4절링크 조립체와 같은 자동화 요소를 구비하지만 많은 부분을 수작업에 의존해야 하는 한계성을 보인다.

다른 예로, 한국 등록특허 제0627677호에 의하면 『제어 장치에 의해 그 이동이 제어되는 적어도 하나의 스핀들과, 상기 스핀들의 하단에 결합되는 가공툴과, 상기 바닥프레임 상에 고정되고 이와 연결된 수평한 축을 180ㅀ씩 회전시키는 구동수단과, 상기 구동수단과 연결된 축에 결합되고 가공물이 내부에 끼어져 고정되도록 그 일부가 열리거나 닫히는 구조이며 내부에 고정되는 가공물이 상기 가공툴에 닿아서 가공될 수 있도록 상기 가공물이 고정되는 위치의 상부면과 하부면에 통공이 형성되는 지그(jig)를 포함하는』 구성을 개시한다.

이는 개폐식 구조의 지그를 채용하여 가공물의 교환이 용이한 것으로 밝히고 있으나 레버를 사용하여 하부 부재를 밀어내어 분리하기 때문에 작업성이 나쁘고 안전사고의 위험도 있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 한국 공개특허 제2009-0023946호 "치아 성형 장치"

[문헌2] 한국 등록특허 제0627677호 "인공 치아 가공 장치 및 방법"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 형식별로 다양한 가공대상물을 안정적으로 지지한 상태로 가공툴에 협동하면서 가공 완료후 신속하고 안전한 배출이 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 인공치아 가공기의 지그기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가공대상물을 로드하여 인공치아의 가공에 협동하는 지그기구에 있어서: 본체; 상기 본체에 결합되는 척바디 상에 상부척을 수용하여 클램핑하고, 상부척의 설정된 위치에서 에어실린더로 상승력을 작용하여 언클램핑하는 척킹수단; 상기 가공대상물을 견실하게 클램프하도록 척킹수단의 척바디와 상부척에 각각 설치되는 핑거; 및 상기 척킹수단에 연결된 모터의 회전위치를 제어하여 가공대상물의 자세를 변동하는 구동수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일예에 따른 상기 척킹수단은 상부척에 스프링을 개재하여 결합되는 LM축과, LM축의 하단에 설치되는 작동판과, 작동판의 설정위치에서 가압하는 에어실린더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 변형예에 따른 상기 척킹수단은 상부척에 스프링을 개재하여 결합되는 LM축과, 상부척에 접하도록 척바디에 설치되는 편심캠과, 편심캠의 설정위치에서 가압하는 에어실린더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 핑거는 각형핑거 또는 원형핑거를 상호 교체할 수 있고, 가공대상물의 손상을 방지하도록 각각의 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적 이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 형식별로 다양한 가공대상물을 안정적으로 지지한 상태로 가공툴에 협동하면서 가공 완료후 신속하고 안전한 배출이 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지그기구를 전체적으로 나타내는 구성도, 도 2는 도 1의 측면과 평면에서 일부를 제거하고 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 척킹수단을 분해하여 나타내는 사시도이다.

본 발명은 가공대상물(W)을 로드하여 인공치아의 가공에 협동하는 지그기구에 관련된다. 인공치아의 가공은 설정된 프로그램으로 작동하는 툴(10)에 의하여 수행된다. 본 발명의 지그기구는 이와 같은 툴(10)의 프로그램과 연계되면서 가공 대상물(W)의 견실한 지지를 수행한다.

본 발명에 의하면 후술하는 주요 구성품들을 하나의 본체(20) 상에 조립하여 완성된다. 본체(20)는 상하로 분할되는 구조로 하고 중간에 레벨볼트(15)를 개재할 수도 있다. 이는 후술하는 본 발명의 구성품들을 각기 다른 부분으로 분리하여 조립하고 레벨볼트(15)로 다양하게 조절하는 용도로 유용하다.

또, 본 발명에 따르면 가공대상물(W)의 클램핑과 언클램핑을 수행하는 척킹수단(30)이 구비된다. 이는 상기 본체(20)에 결합되는 척바디(31) 상에 상부척(32)을 수용하여 클램핑하고, 상부척(32)의 설정된 위치에서 에어실린더(35)로 상승력을 작용하여 언클램핑한다. 척바디(31)는 본체(20)에 대하여 고정적인 위치를 유지하는 반면, 상부척(32)이 척바디(31)의 상면에서 승하강되면서 클램핑과 언클램핑을 수행한다. 에어실린더(35)는 척킹수단(30)의 언클램핑을 위해 설치되는 것으로 척킹수단(30)이 설정된 위치(공정완료 위치)에 있을 때만 작동한다.

이때, 본 발명의 일예로서 상기 척킹수단(30)은 상부척(32)에 스프링(46)을 개재하여 결합되는 LM축(42)과, LM축(42)의 하단에 설치되는 작동판(44)과, 작동판(44)의 설정위치에서 가압하는 에어실린더(35)를 구비한다. LM축(42)은 상부척(32)의 저면에 결합되고, 척바디(31)에 롤부쉬를 개재하여 상하로 미끄럼운동 가능하게 지지된다. 척킹수단(30)은 안정적 작동을 위해 2개의 LM축(42)을 사용하는 것이 좋으며 그 LM축(42)의 하단을 작동판(44)으로 연결한다. 에어실린더(35)는 작동판(44)의 하사점 위치에서 중앙을 가압하여 상승운동을 유발하도록 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 가공대상물(W)을 견실하게 클램프하도록 척킹수 단(30)의 척바디(31)와 상부척(32)에 각각 핑거(50)가 설치된다. 핑거(50)는 실제로 가공대상물(W)을 파지하는 부분으로서 척바디(31)와 상부척(32)에 대응하여 하나씩 설치된다.

이때, 본 발명의 상기 핑거(50)는 각형핑거(52) 또는 원형핑거(54)를 상호 교체할 수 있다. 인공치아용 소재(예컨대 지르코늄)의 1차가공된 형태에 따라서 각형핑거(52)를 사용하거나 원형핑거(54)로 교체할 수 있다. 각형핑거(52)와 원형핑거(54)의 교체를 위해 볼트체결 방식을 택할 수 있다. 그리고 핑거(50)는 가공대상물(W)의 손상을 방지하도록 각각의 패드(56)를 구비한다. 패드(56)는 내마모성과 내화학성이 좋고 마찰계수가 높은 소재로 형성되어 가공대상물(W)이 접하는 부분에 설치된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 척킹수단(30)에 연결된 모터(62)의 회전위치를 제어하여 가공대상물(W)의 자세를 변동하는 구동수단(60)을 포함한다. 척킹수단(30) 및 이에 연결된 핑거(50)를 회전하기 위해 모터(62)가 커플링을 개재하여 연결된다. 다만 툴(10)과 연계하여 가공대상물(W)의 자세를 변동할 수 있도록 모터(62)의 위치제어가 필요하다. 이를 위해 모터(62)의 축단에 도그(66) 또는 인덱스를 설치하고, 도그(66)의 일측에 센서(64)를 설치한다. 센서(64)는 비접촉 방식인 포토센서나 근접스위치가 바람직하나 리미트스위치를 사용할 수도 있다.

작동에 있어서, 초기에 작동판(44)의 하강 행정단 위치에서 에어실린더(35)가 작동하면 척킹수단(30)과 핑거(50)가 벌어지고, 로봇아암(미도시)이 가공대상물(W)을 핑거(50)에 로드하거나 작업자가 수동으로 로드하고, 에어실린더(35)가 오 프되면 스프링(46)의 힘으로 클램핑이 유지되고, 툴(10)과 연계된 프로그램으로 모터(62)를 구동하여 가공대상물(W)의 자세를 변동하고, 가공이 완료되어 작동판(44)이 하강 행정단 위치로 오면 에어실린더(35)를 작동하여 가공대상물(W)을 언클램핑하는 작동이 반복적으로 수행된다.

도 4는 본 발명에 따른 척킹수단의 변형예를 나타내는 사시도이다.

변형예에 의하면 상기 척킹수단(30)은 상부척(32)에 스프링(46)을 개재하여 결합되는 LM축(42)과, 상부척(32)에 접하도록 척바디(31)에 설치되는 편심캠(48)과, 편심캠(48)의 설정위치에서 가압하는 에어실린더(35)를 구비한다. 척바디(31), 상부척(32), LM축(42), 스프링(46)의 연결관계는 전술한 도 3과 동일하다. 편심캠(48)은 일측에서 상부척(32)의 저면에 접하고 타측에서 다소 긴 형태의 아암이 일체로 연장되거나 볼트로 연결된다. 편심캠(48)의 아암은 하단 행정단에서만 에어실린더(35)의 가압력을 받을 수 있는 상태가 된다.

작동에 있어서, 전술한 도 3의 설명을 참조할 수 있으며, 척킹수단(30)과 핑거(50)의 회전운동이 멈추면(가공이 완료되면) 편심캠(48)의 돌출된 아암이 하강 행정단 위치에 오고, 이때 에어실린더(35)를 작동하여 정확하게 편심캠(48)을 회전시키고, 척킹수단(30)과 핑거(50)에서 언클램이 수행된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 지그기구를 전체적으로 나타내는 구성도,

도 2는 도 1의 측면과 평면에서 일부를 제거하고 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 척킹수단을 분해하여 나타내는 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 척킹수단의 변형예를 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

10: 툴 20: 본체

30: 척킹수단 31: 척바디

32: 상부척 35: 에어실린더

42: LM축 44: 작동판

48: 편심캠 50: 핑거

52: 각형핑거 54: 원형핑거

60: 구동수단 62: 모터

64: 센서 66: 도그

Claims (4)

1. 가공대상물(W)을 로드하여 인공치아의 가공에 협동하는 지그기구에 있어서:

   본체(20);

   상기 본체(20)에 결합되는 척바디(31) 상에 상부척(32)을 수용하여 클램핑하고, 상부척(32)의 설정된 위치에서 에어실린더(35)로 상승력을 작용하여 언클램핑하는 척킹수단(30);

   상기 가공대상물(W)을 견실하게 클램프하도록 척킹수단(30)의 척바디(31)와 상부척(32)에 각각 설치되는 핑거(50); 및

   상기 척킹수단(30)에 연결된 모터(62)의 회전위치를 제어하여 가공대상물(W)의 자세를 변동하는 구동수단(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기의 지그기구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 척킹수단(30)은 상부척(32)에 스프링(46)을 개재하여 결합되는 LM축(42)과, LM축(42)의 하단에 설치되는 작동판(44)과, 작동판(44)의 설정위치에서 가압하는 에어실린더(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기의 지그기구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 척킹수단(30)은 상부척(32)에 스프링(46)을 개재하여 결합되는 LM축(42)과, 상부척(32)에 접하도록 척바디(31)에 설치되는 편심캠(48)과, 편심캠(48)의 설정위치에서 가압하는 에어실린더(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기의 지그기구.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 핑거(50)는 각형핑거(52) 또는 원형핑거(54)를 상호 교체할 수 있고, 가공대상물(W)의 손상을 방지하도록 각각의 패드(56)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인공치아 가공기의 지그기구.

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