KR101220505B1

KR101220505B1 - 공작기계의 공작물 고정장치

Info

Publication number: KR101220505B1
Application number: KR1020110033662A
Authority: KR
Inventors: 이도용
Original assignee: (주)비티엔지니어링
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2013-01-10
Also published as: KR20120116107A

Abstract

본 개시는 공작기계의 공작물 고정장치에 관한 것으로, 작업대의 상면에 고정대상물을 고정시키는 공작기계의 공작물 고정장치에 있어서, 작업대의 상면에 위치되는 일 단과, 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단을 가지며, 양단의 사이에 관통 형성되는 장착부를 가지는 클램프바디; 장착부에 회전가능하게 결합되며, 클램프바디를 관통하는 방향으로 관통공을 가지는 축지지부재; 관통공에 끼워져 결합되며, 클램프바디의 하부에 위치되며 작업대에 고정되는 일 단과, 클램브바디의 상부에 위치되며 나사산이 형성된 타 단을 가지는 지지축; 클램프바디의 양단이 작업대의 상면과 고정대상물의 상면에 각각 밀착되도록 지지축의 나사산에 체결되는 플랜지너트; 및 클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에 착탈가능하게 결합되며, 플랜지너트에 의해 고정대상물에 밀착되는 합성수지 부재;를 포함하며, 고정대상물의 표면에 흠집이 형성되는 것이 방지하게 된다.

Description

공작기계의 공작물 고정장치{Clamping apparatus for machine tool}

본 개시는, 공작기계의 공작물 고정장치에 관한 것으로, 특히 고정장치에 의한 공작물 또는 고정장치의 손상을 개선할 수 있는 공작기계의 공작물 고정장치의 구조에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).

일반적으로, 기계 가공에 있어서 공작물 또는 프레스금형의 위치고정을 위한 고정장치가 사용된다.

도 1은 종래 공작기계의 공작물 고정장치를 보인 도면, 도 2는 도 1을 분해하여 보인 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 공작기계의 공작물 고정장치는, 클램프바디(3), 관통공(4a)이 형성된 축지지부재(4), 지지축(5) 및 플랜지너트(6)를 포함한다.

클램프바디(3)는, 작업대(1) 상면에 밀착되는 일단과, 공작물 또는 프레스금형과 같은 고정대상물(2)의 상면에 밀착되는 타단을 가지며, 양단의 대략 중앙부에 클램프바디(3)를 관통하도록 형성되는 장착부(3a)를 가진다.

축지지부재(4)는, 클램프바디(3)의 일단과 타단 방향으로 회전가능하게 클램프바디(3)의 장착부(3a)에 축결합되며, 중앙에 상하방향으로 형성된 관통공(4a)을 갖는다.

지지축(5)은, 관통공(4a)에 끼워져 축지지부재(4) 및 클램프바디(3)에 결합되며, 작업대(1)에 고정되는 머리부(5a)가 형성된 일단과 외주면에 나사산(5b)이 형성된 타단을 가진다.

플랜지너트(6)는, 지지축(5)의 나사산(5b)에 결합되며, 플랜지너트(6)과 지지축(5)의 나사결합에 의해 고정대상물(2)이 작업대(1) 상면과 클램프바디(3) 사이에 고정된다.

종래 공작기계의 공작물 고정장치는, 고정하고자 하는 프레스금형이나 공작물 등의 고정대상물(2)을 해당 작업대(1) 상에 올려놓고, 고정대상물(2)의 상면 테두리에 클램프바디(3)의 일단부가 얹혀지도록 한 후, 클램프바디(3)의 축지지부재(4)를 관통하여 조립된 지지축(5)의 머리부(5a)가 작업대(1)의 틈새(1a) 하단의 걸림턱(1b)에 걸리도록 결합시키고, 플랜지너트(6)를 조임으로써 고정대상물(2)의 위치를 고정시키게 된다.

여기서, 지지축(5)의 머리부(5a)를 작업대(1)의 걸림턱(1b)에 걸리도록 하는 방법은, 머리부(5a)의 가로 또는 세로 폭 중 어느 하나의 폭은 틈새(1a)의 폭 보다 작게 형성하고, 나머지 하나의 폭은 틈새(1a)의 폭 보다 크게 형성하여, 틈새(1a)의 폭 보다 작게 형성된 폭을 이용하여 틈새(1a)에 머리부(5a)를 삽입시킨 후 지지축(5)을 회전시켜 틈새(1a)의 폭 보다 크게 형성된 폭이 걸림턱(1b)에 걸리도록 하는 방법과, 머리부(5a)를 작업대(1) 양단의 개방된 틈새(1a)를 통해 미리 걸림턱(1b)에 걸리도록 한 후 고정대상물(2)까지 슬라이딩시켜 클램핑시키는 방법이 있다.

그러나, 종래 공작기계의 공작물 고정장치는 클램프바디가 고정대상물에 직접 접촉된다. 일반적으로 클램프바디는 탄소강 재질로 구비되며, 단조에 의해 형성된다. 따라서, 클램프바디가 고정대상물을 고정하는 힘에 의해 고정대상물의 표면에 흠집이 형성되거나 표면이 눌리는 문제가 발생되어 고정대상물의 품질을 떨어뜨리는 문제가 있다.

또한, 프레스금형과 같은 고정대상물의 경우, 반복적인 프레스 공정으로 클램프바디와 프레스금형이 접촉되는 부분이 깎이거나 변형되는데, 이 경우 클램프바디 전체를 교체해야 하는 문제가 있다.

본 개시는, 반복적인 기계 가공 또는 프레스 작업 등으로 클램프바디에 의해 가공대상물의 품질이 떨어지거나, 클램프바디 중 가공대상물과 반복적으로 접촉되는 일부분의 손상으로 클램프바디 전체를 교체해야하는 문제점을 개선할 수 있는 공작기계의 공작물 고정장치의 제공을 일 목적으로 한다.

상기한 과제의 해결을 위해, 본 개시의 일 태양에 따르면, 작업대의 상면에 고정대상물을 고정시키는 공작기계의 공작물 고정장치에 있어서, 작업대의 상면에 위치되는 일 단과, 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단을 가지며, 양단의 사이에 관통 형성되는 장착부를 가지는 클램프바디; 장착부에 회전가능하게 결합되며, 클램프바디를 관통하는 방향으로 관통공을 가지는 축지지부재; 관통공에 끼워져 결합되며, 클램프바디의 하부에 위치되며 작업대에 고정되는 일 단과, 클램브바디의 상부에 위치되며 나사산이 형성된 타 단을 가지는 지지축; 클램프바디의 양단이 작업대의 상면과 고정대상물의 상면에 각각 밀착되도록 지지축의 나사산에 체결되는 플랜지너트; 및 클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에 착탈가능하게 결합되며, 플랜지너트에 의해 고정대상물에 밀착되는 합성수지 부재;를 포함하는 공작기계의 공작물 고정장치가 제공된다.

여기서, 합성수지 부재는, 아세탈수지(acetal resin, polyacetal)로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 합성수지 부재는, 원통형으로 구비되며, 클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에는, 클램프바디의 폭방향으로 결합홈이 구비되고, 합성수지 부재는 그 길이방향으로 결합홈에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

또한, 합성수지 부재는, 결합홈에 억지끼움되는 것을 특징으로 한다.

또한, 합성수지 부재가 결합홈에 나사결합되도록, 합성수지 부재의 외면과 결합홈의 내면에는 각각 대응되는 나사산이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 합성수지 부재는 복수 개로 구비되되, 각각의 합성수지 부재는, 나사산이 형성된 일측과 곡면으로 형성된 타측을 가지도록 구비되며, 클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에는, 클램프바디의 폭방향으로 이격되게 구비되는 복수의 체결 홈으로서, 내부에 나사산이 형성된 복수 개의 체결홈이 형성되고, 복수 개의 합성수지 부재는 복수 개 체결홈에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 축지지부재는, 클램프바디의 폭방향으로 축결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 축지지부재는 구형상으로 구비되며, 장착부는 축지지부재가 회전가능하게 수용되는 구형상에 대응되는 수용부를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 개시에 따른 공작기계의 공작물 고정장치의 일 예에 의하면, 클램프바디의 단부에 구비되는 합성수지 부재가 고정대상물과 접촉되므로, 클램프바디와 접촉에 의해 고정대상물의 표면에 흠집이 형성되는 것이 방지되는 이점을 가진다.

또한, 합성수지 부재는 클램프바디의 단부에 착탈가능하게 구비되므로, 반복적인 사용으로 합성수지 부재가 손상되는 경우 합성수지 부재 만의 교체가 가능하게 되어, 자원의 낭비를 방지하는 이점을 가진다.

도 1은 종래 공작기계의 공작물 고정장치를 보인 도면,
도 2는 도 1을 분해하여 보인 도면,
도 3 및 도 4는 본 개시에 따른 공작기계의 공작물 고정장치의 일 예를 보인 도면,
도 5는 도 3에서 합성수지 부재의 다른 예를 보인 도면,
도 6은 도 3에서 합성수지 부재의 또 다른 예를 보인 도면,
도 7은 도 3에서 축지지부재의 다른 예를 보인 도면,
도 8은 도 3에서 축지지부재의 또 다른 예를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 따른 공작기계의 공작물 고정장치의 다양한 실시예에 대해 자세히 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 개시에 따른 공작기계의 공작물 고정장치의 일 예를 보인 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 개시의 일 예에 따른 공작기계의 공작물 고정장치(10)는, 밀링 또는 보링 또는 드릴링 가공 등의 대상이 되는 공작물을 작업대(1)의 상면에 고정시키거나, 프레스작업을 위해 프레스금형을 고정시키기 위한 것으로서, 클램프바디(30), 축지지부재(40), 지지축(50) 및 플랜지너트(60)를 포함하며, 특히 클램프바디(30)에 착탈가능하게 결합되는 합성수지 부재(20)가 더 구비된다.

클램프바디(30)는, 작업대(1) 상면에 위치되며 플랜지너트(60)의 결합에 의해 밀착되는 일단과, 공작물 또는 프레스금형과 같은 고정대상물(2)의 상면에 위치되며, 합성수지 부재(20)가 결합되고, 플랜지너트(60)의 결합에 의해 합성수지 부재(20)가 고정대상물(2)의 상면에 밀착되는 타단을 가진다.

또한, 클램프바디(30)의 양단의 대략 중앙부에 클램프바디(30)를 관통하도록 형성되는 장착부(30a)를 가진다.

클램프바디(30)는 일반적으로 사각형의 강재로 구비되며, 단조 공정에 의해 형성된다. 또한, 굽은 형상으로 구비되며 볼록한 부분을 상측으로 하여 사용된다.

또한, 장착부(30a)는 볼록한 부분에 형성되는 것이 바람직하다.

축지지부재(40)는, 클램프바디(30)의 일단과 타단 방향으로 회전가능하게 클램프바디(30)의 장착부(30a)에 축결합되며, 중앙에 상하방향으로 형성된 관통공(40a)을 갖는다.

이를 위해, 장착부(30a)는 클램프바디(30)의 양단의 대략 중앙부에 클램프바디(30)를 상하방향으로 관통하도록 형성되는 것과 함께, 축지지부재(40)의 축결합을 위해 클램프바디(30)의 양측면으로 관통되는 축결합공(30b)을 더 포함한다.

지지축(50)은, 관통공(40a)에 끼워져 축지지부재(40) 및 클램프바디(30)에 결합된다.

이에 의해, 지지축(50)을 기준으로 클램프바디(30)가 회전을 하게 되며, 고정대상물(2)의 높이에 따라 클램프바디(30)의 회전각이 달라지게 된다.

클램프바디(30)를 관통하여 형성되는 장착부(30a)는, 지지축(50)을 기준으로 클램프바디(30)가 회전할 수 있도록 여유공간을 제공하게 된다.

한편, 지지축(50)은 작업대(1)에 고정되는 머리부(50a)가 형성된 일단과 외주면에 나사산(50b)이 형성된 타단을 가진다.

머리부(50a)는 'T'자형으로 형성되며, 작업대(1)에 형성되는 T자형의 단면을 갖는 슬롯(1b)에 끼워져 고정된다.

머리부(50a)는 도 4와 같이, 나사산이 형성된 단부로 형성되며, 작업대(1)에 형성되는 내면에 나사산을 가지는 홈에 나사결합되어 고정될 수도 있다.

플랜지너트(60)는, 지지축(50)의 나사산(50b)에 결합되며, 플랜지너트(60)과 지지축(50)의 나사결합에 의해 고정대상물(2)이 고정된다.

합성수지 부재(20)는, 고정대상물(2)의 상면에 위치되는 클램프바디(30)의 일단에 장착되어 강재의 클램프바디(30)를 대신하여 고정대상물(2)에 밀착되게 된다.

이에 의해, 강재의 클램프바디(30)가 고정대상물(2)과 접촉되어 고정대상물(2)의 상면에 흠집이 형성되거나 눌림 자국이 형성되어 고정대상물(2)의 품질을 떨어뜨리는 문제를 방지할 수 있게 된다.

여기서, 합성수지 부재(20)는 강도와 내열성 및 내마모성이 우수한 아세탈수지로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 합성수지 부재(20)는 원통형으로 구비되며, 클램프바디(30)에 그 폭방향으로 형성된 결합홈(20a)에 끼워져 결합된다.

여기서, 결합된 상태에서 합성수지 부재(20)가 고정대상물(2)의 상면에 밀착되도록, 결합홈(20a)은 클램프바디(30)의 하면쪽으로 개구된 홈으로 구비되는 것은 물론이다.

한편, 합성수지 부재(20)은 억지끼움으로 결합되는 것이 바람직하다.

도 5는 도 3에서 합성수지 부재의 다른 예를 보인 도면이다.

본 예에 따른 공작기계의 공작물 고정장치는, 도 3을 참조하여 설명한 예와 대부분의 구성이 대동소이하나 합성수지 부재(20)의 구성에서 차이가 있다.

따라서, 합성수지 부재(20)의 구성을 제외한 나머지 구성에 대한 설명은 앞선 설명으로 갈음한다.

도 5를 참조하면, 본 예에 있어서, 합성수지 부재(20)는 외면과 결합홈(20a)의 내면에는 서로 대응되는 나사산이 형성되며, 양자는 나사결합에 의해 결합된다.

이에 의하면, 합성수지 부재(20)의 장착이 보다 용이해지는 이점을 가지게 된다.

한편, 합성수지 부재(20)의 착탈이 더욱더 용이해지도록 합성수지 부재(20)의 양단면에 드라이버가 체결될 수 있는 일자 또는 십자형 또는 육각형 등의 드라이버 홈(20b)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 도 3에서 합성수지 부재의 또 다른 예를 보인 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 예에 있어서, 합성수지 부재(20)는 복수 개로 구비되되, 각각의 합성수지 부재(21a,21b,21c,21d,21e)는, 나사산이 형성된 일측과 곡면으로 형성된 타측을 가지도록 구비된다.

또한, 클램프바디(30)의 양단 중 고정대상물(2)의 상면에 위치되는 타 단에는, 클램프바디(30)의 폭방향으로 이격되게 구비되는 복수의 체결 홈(22a,22b,22c,22d,22e)으로서, 내부에 나사산이 형성된 복수의 체결 홈(22a,22b,22c,22d,22e)이 형성된다.

본 예에 의하면, 복수 개의 합성수지 부재(21a,21b,21c,21d,21e)는, 클램프바디(30)의 두께방향으로 복수의 체결 홈(22a,22b,22c,22d,22e)에 결합되게 된다.

도 7은 도 3에서 축지지부재의 다른 예를 보인 도면이다.

본 예에 따른 공작기계의 공작물 고정장치는, 도 3을 참조하여 설명한 예와 대부분의 구성이 대동소이하나 축지지부재(40)의 구성에서 차이가 있다.

따라서, 축지지부재(40)의 구성을 제외한 나머지 구성에 대한 설명은 앞선 설명으로 갈음한다.

도 7을 참조하면, 본 예에 있어서, 관통공(40a)의 크기에 따라 축지지부재(40)가 교체되는 경우를 대비하여 축지지부재(40)는 장착부(30a)로부터 자유롭게 분리될 수 있는 상태로 축결합된다.

구체적으로, 장착부(30a)는 축결합을 위한 축지지단(31b)을 가지되, 클램프바디(30)의 상측방향으로 개구된 축지지단(31b)이 구비되는 것이 바람직하다.

도 8은 도 3에서 축지지부재의 또 다른 예를 보인 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 예에 있어서, 축지지부재(40)는 구형상으로 구비된다.

또한, 장착부(30a)는 축지지부재(40)가 회전가능하게 수용되는 구형상에 대응되는 수용부(32a)를 가진다.

이에 의해, 관통공(40a)의 크기에 따라 축지지부재(40)의 교체가 필요한 경우, 축지지부재(40)를 장착부(30a)로부터 자유롭게 분리될 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 하며, 또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 사상과 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims

작업대의 상면에 고정대상물을 고정시키는 공작기계의 공작물 고정장치에 있어서,
작업대의 상면에 위치되는 일 단과, 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단을 가지며, 양단의 사이에 위치되며, 관통 형성되는 장착부를 가지는 클램프바디;
장착부에 회전가능하게 결합되며, 클램프바디를 관통하는 방향으로 관통공을 가지는 축지지부재;
관통공에 끼워져 결합되며, 클램프바디의 하부에 위치되며 작업대에 고정되는 일 단과, 클램브바디의 상부에 위치되며 나사산이 형성된 타 단을 가지는 지지축;
클램프바디의 양단이 작업대의 상면과 고정대상물의 상면에 각각 밀착되도록 지지축의 나사산에 체결되는 플랜지너트; 및
클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에 착탈가능하게 결합되며, 플랜지너트에 의해 고정대상물에 밀착되는 합성수지 부재;를 포함하고,
합성수지 부재는, 원통형으로 구비되며, 클램프바디의 양단 중 고정대상물의 상면에 위치되는 타 단에는 클램프바디의 폭방향으로 결합홈이 구비되고, 합성수지 부재는 그 길이방향으로 결합홈에 끼워지는 것을 특징으로 하며,
합성수지 부재가 결합홈에 나사결합되도록, 합성수지 부재의 외면과 결합홈의 내면에는 각각 대응되는 나사산이 구비되고,
합성수지 부재의 길이방향으로 일단에는 드라이버가 체결될 수 있도록 드라이버 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 고정장치.
청구항 1에 있어서,
합성수지 부재는, 아세탈수지(acetal resin, polyacetal)로 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 고정장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
축지지부재는, 클램프바디의 폭방향으로 축결합되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 고정장치.
청구항 1에 있어서,
축지지부재는 구형상으로 구비되며,
장착부는 축지지부재가 회전가능하게 수용되는 구형상에 대응되는 수용부를 가지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공작물 고정장치.