KR101244944B1

KR101244944B1 - 공작물 고정용 지그

Info

Publication number: KR101244944B1
Application number: KR1020110071152A
Authority: KR
Inventors: 신미화
Original assignee: 신미화
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2013-03-18
Also published as: KR20130010388A

Abstract

본 발명은 외주면이 평면이 아닌 공작물을 신속하고 안정적으로 고정하여 공작물의 가공 준비시간을 단축할 수 있는 공작물 고정용 지그에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공작물 고정용 지그는 공작기 다이에 고정 설치되며 전후면을 관통하는 다수개의 고정홀을 가지는 지그플레이트와, 지지대상 공작물의 외주면 형상에 따라 상기 지그플레이트로부터 돌출되는 돌출거리를 달리하여 상기 공작물을 지지할 수 있게 상기 각각의 고정홀을 관통하도록 나사결합되는 복수개의 지지볼트를 구비하며, 상기 지그플레이트는 상기 공작물을 중심으로 상호 대향되도록 두 개가 상기 다이에 설치된다. 상기 다이에는 상기 다이에 고정되는 본체와, 상기 본체의 일측에 고정된 고정부와, 상기 고정부와 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있게 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부를 이동시키는 구동부를 포함하는 바이스가 설치되고, 상기 두 개의 지그플레이트는 상기 가동부와 고정부에 각각 설치될 수 있도록 상기 가동부 및 고정부와 지그플레이트를 고정하는 체결볼트의 설치를 위한 체결홀이 마련되는 것이 바람직하다.

Description

공작물 고정용 지그 {JIG FOR FIXING WORK PIECE}

본 발명은 공작물 고정용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외주면이 평면이 아닌 공작물을 신속하고 안정적으로 고정하여 공작물의 가공 준비시간을 단축할 수 있는 공작물 고정용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 공작물의 가공을 위한 공작기계는 고정장치를 통해 공작물을 다이에 고정하는데, 이러한 공작물의 고정은 상호 이격거리의 조정이 가능하고 공작물의 일측과 타측을 파지할 수 있도록 형성된 두 개의 조우로 구성되는 바이스가 적용된다. 이러한, 일반적인 바이스는 수동식이나 전동식, 또는 유압식으로 구분된다. 하지만, 이러한 수동식이나 전동식, 또는 유압식 바이스도 거의 대부분이 전술한 바와 같은 두개의 조우를 갖는다.

그러나 일반적인 바이스 또는 고정지그는 외면이 평판형인 공작물의 고정은 용이하게 이루어질 수 있으나, 외주면이 곡률지게 형성되어 있는 공작물의 경우에는 공작기를 이용한 가공이 이루어질 수 있도록 견고하게 고정하는 것이 쉽지 않아 공작물의 고정에 많은 시간이 소모되고 따라서 전체적인 공작물의 가공시간이 증가할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 다수의 고정부재를 통해 외주면이 평판형이 아닌 공작물을 신속하고 견고하게 고정할 수 있는 공작물 고정용 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작물 고정용 지그는 공작기 다이에 고정 설치되며 전후면을 관통하는 다수개의 고정홀을 가지는 지그플레이트와, 지지대상 공작물의 외주면 형상에 따라 상기 지그플레이트로부터 돌출되는 돌출거리를 달리하여 상기 공작물을 지지할 수 있게 상기 각각의 고정홀을 관통하도록 나사결합되는 복수개의 지지볼트를 구비하며, 상기 지그플레이트는 상기 공작물을 중심으로 상호 대향되도록 두 개가 상기 다이에 설치된다.

상기 다이에는 상기 다이에 고정되는 본체와, 상기 본체의 일측에 고정된 고정부와, 상기 고정부와 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있게 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부를 이동시키는 구동부를 포함하는 바이스가 설치되고, 상기 두 개의 지그플레이트는 상기 가동부와 고정부에 각각 설치될 수 있도록 상기 가동부 및 고정부와 지그플레이트를 고정하는 체결볼트의 설치를 위한 체결홀이 마련되는 것이 바람직하다.

상기 다이에는 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성되어 있으며, 상면 일측에 상기 지그플레이트가 상방으로 연장되도록 지지되어 있으며, 상기 슬라이딩홈에 대응하는 고정홈이 상하면을 관통하도록 형성되어 체결볼트를 통해 상기 다이에 고정 가능한 베이스플레이트를 더 구비할 수 있다.

상기 고정홀은 제1 고정홀과, 상기 제1 고정홀과 인접하며 상기 제1 고정홀보다 상대적으로 작은 직경의 제2 고정홀이 한 쌍을 이루어 상기 지그플레이트의 상단으로부터 복수개의 열을 갖도록 형성되고, 상기 지지볼트는 상기 제1, 제2 고정홀에 각각 대응하는 직경의 제1, 제2 지지볼트를 포함할 수 있다.

아울러 상기 지지볼트는 단부에 회전력을 전달하기 위한 공구를 삽입할 수 있는 공구홈이 형성된 헤드와, 상기 헤드의 단부로부터 소정길이 연장되고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류와, 상기 스크류의 단부로부터 소정길이 연장되며 외주면 일측에 방사상의 방향으로 돌출된 결합키가 형성되고 상기 스크류보다 직경이 작은 끼움돌기를 포함하며, 상기 결합키가 끼워질 수 있는 키홈이 형성되어 있는 내륜과, 상기 내륜의 상면에 상기 내륜에 대하여 회전 가능하게 설치되는 외륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 설치되어 상기 외륜과 내륜이 독립적으로 회전할 수 있게 하는 볼을 포함하여 상기 지지볼트의 축방향에 대한 하중을 받는 스러스트베어링과, 상기 스러스트베어링의 외륜으로부터 공작물을 향해 연장되며, 직경이 점점 확장되고 상기 공작물의 외주면에 접촉하는 확장부를 포함하는 접촉부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 공작물 고정용 지그는 평판상의 외주면을 갖지 않는 공작물을 신속하고 견고하게 고정할 수 있어 공작물의 가공 준비시간을 단축할 수 있으며, 결과적으로 공작물 가공시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물 고정용 지그의 제1 실시예의 설치상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 공작물 고정용 지그를 도시한 분리사시도,
도 3은 도 1의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 공작물 고정용 지그의 제2 실시예의 설치상태를 도시한 사시도,
도 5는 공작물 고정용 지그의 제3 실시예를 도시한 사시도,
도 6은 제1 내지 제3 실시예의 공작물 고정용 지그에 사용되는 지지볼트를 도시한 분리사시도,
도 7은 도 6의 지지볼트부의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공작물 고정용 지그를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 공작물 고정용 지그(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 공작물 고정용 지그(100)는 공작기의 다이(10)에 설치되는 바이스(20)에 장착되어 공작물(30)을 고정하는 것이다. 상기 공작물(30)은 주로 자동차금형, 주강, 주물, 인서트와 같은 것들이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

다이(10)에는 바이스(20)가 일방향을 따라 이동할 수 있게 단면이 뒤집어진 'T'자 형태인 슬라이딩홈(11)이 형성되어 있고, 이 슬라이딩 홈에 슬라이딩 가능하도록 상기 바이스(20)가 지지되어 있다.

바이스(20)는 고정구(12)를 통해 슬라이딩홈(11)에 삽입되어 있는 지지체에 본체(21)가 고정됨으로써 다이(10)에 고정이 이루어지며, 본체(21)의 상부에는 본 발명의 공작물 고정용 지그(100)가 각각 장착되는 고정부(22)와 가동부(23)가 마련되어 있는데, 고정부(22)는 본체(21)의 상부 일단에 고정되어 있고, 가동부(23)는 상기 고정부(22)와 인접하거나 멀어질 수 있도록 상기 슬라이딩홈(11)의 길이방향과 교차하는 방향으로 슬라이딩이 가능하게 본체(21)에 결합되어 있다. 상기 가동부(23)는 구동부에 의해 진퇴가 이루어지는데, 본 실시예에서는 구동부로 본체(21)의 타단에 형성된 브라켓(25)에 나사결합되어 있는 나사부재(24)가 적용되었다. 이러한 바이스(20)의 구조는 공작기계에 통상적으로 적용되는 바이스(20)의 구성과 일치하므로 상세한 설명은 생략한다.

공작물 고정용 지그(100)는 각각 고정부(22)와 가동부(23)에 결합되는데, 고정부(22) 또는 가동부(23)에 결합될 수 있는 체결홀(111)과, 상기 체결홀(111)과 이격되어 있으며, 복수개의 열과 행으로 이루어지는 다수개의 고정홀(112)들이 마련되어 있는 지그플레이트(110)와, 체결홀(111)에 결합되어 지그플레이트(110)를 상기 바이스(20)의 고정부(22) 또는 가동부(23)에 고정시키는 체결볼트(120)와, 상기 고정홀(112)들을 관통하도록 설치되어 공작물(30)을 지지하는 지지볼트(130)를 포함한다.

도 3의 평면도에 도시되어 있는 것처럼 상기 각각의 고정홀(112)들을 관통해 삽입되는 지지볼트(130)를 통해 공작물(30)의 지지가 이루어지는데, 상기 공작물(30)의 외면이 곡률지게 형성되어 있기 때문에 지그플레이트(110)의 내주면으로부터 공작물(30)의 외면사이의 거리가 일정하지 않다. 따라서 지지볼트(130)의 삽입길이를 공작물(30)의 외주면에 따라 조절하여 모양이 일정하지 않은 공작물(30)도 신속하고 견고하게 고정하는 것이 가능하게 된다.

본 실시예의 공작물 고정용 지그(100)를 이용한 공작물(30)의 가공 과정은 다음과 같다.

먼저 공작기의 다이(10)에 바이스(20)를 설치하고, 바이스(20)의 고정부(22)와 가동부(23)에 각각 체결볼트(120)를 통해 지그플레이트(110)를 설치한다.

바이스(20)의 본체(21) 상면에 공작물(30)을 안착시킨 다음 가동부(23)를 이동시켜 상기 공작물(30)이 가동부(23)와 고정부(22)에 각각 설치된 두 개의 지그플레이트(110) 사이에 위치하게 한 뒤, 지지볼트(130)를 삽입하며, 각각의 지지볼트(130)가 삽입되는 길이를 조절하여 공작물(30)을 두 개의 지그플레이트(110) 사이에 고정한다.

이후 공작기의 가공툴을 이용해 공작물(30)을 절삭, 연삭 등 기계가공한 뒤, 가동부(23)를 후퇴시켜 공작물(30)의 고정을 해제한다. 물론 상기 공작물(30)의 형태에 따라 필요시 공작물(30)과 지지볼트(130) 사이에 별도의 보조지지부재(140)를 더 설치할 수도 있다.

도 4에는 공작물 고정용 지그(200)의 제2 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 공작물 고정용 지그(200)는 공작기 다이(10)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 베이스플레이트(210)와, 이 베이스플레이트(210)의 일다으로부터 상방으로 연장되며 다수의 고정홀(221)들이 형성되어 있는 지그플레이트(220)와, 지그플레이트(220)를 관통해 설치되어 공작물(30)을 지지하는 지지볼트(240)를 포함한다.

베이스플레이트(210)는 다이(10)의 상면에 안착될 수 있으며, 슬라이딩홈(11)에 대응하는 고정홈(211)이 베이스플레이트(210)의 일측 가장자리로부터 슬라이딩홈(11)과 나란하도록 연장 형성되어 있다.

체결볼트(230)가 상기 고정홈(211)을 통해 베이스플레이트(210)의 상하면을 관통해 슬라이딩홈(11)에 설치된 고정부(22)에 결합됨으로써 베이스플레이트(210)가 다이(10)에 고정된다.

지그플레이트(220)는 베이스플레이트(210)의 타측 가장자리에 상하방향으로 연장되게 형성되어 있으며, 지그플레이트(220)의 후면과 베이스플레이트(210)의 상면 사이에 지지강도를 보강하기 위한 보강리브(212)가 형성되어있다.

본 실시예의 공작물 고정용 지그(200)는 별도의 바이스(20) 없이 공작기 다이(10)에 바로 설치될 수 있어 구성이 더욱 간단해지며, 제1 실시예와 같이 지지볼트(240)가 지그플레이트(220)로부터 돌출되는 돌출거리를 공작물(30)의 외면 형상에 대응하도록 조절함으로써 평판형이 아닌 공작물(30)을 신속하고 견고하게 지지한다.

도 5에는 공작물 고정용 지그(300)의 제3 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 공작물 고정용 지그(300)는 제1 실시예와 마찬가지로 지그플레이트(310)와, 지지볼트(320)를 포함하는데, 지그플레이트(310)에 상호 직경이 다른 제1 고정홀(312)과 제2 고정홀(313)이 한쌍으로 된 복수개의 고정홀부(311)가 형성되어 있다.

상기 제1 고정홀(312)과 제2 고정홀(313)은 상호 인접하여 공작물(30)을 지지할 때, 제1 고정홀(312)과 제2 고정홀(313) 중 어느 하나에 지지볼트(320)를 삽입하여 고정이 이루어지도록 하는데, 제1, 제2 고정홀(313)의 직경이 다르기 때문에 지지볼트(320)도 상기 제1 고정홀(312)의 직경에 대응하는 제1 지지볼트(321)와, 제2 고정홀(313)의 직경에 대응하는 제2 지지볼트(322)를 포함한다.

공작물(30)의 크기와 무게에 따라 공작물(30)을 고정하는데 요구되는 고정력의 크기에 차이가 있을 수 있는데, 본 실시예의 경우 제1 지지볼트(321)는 큰 하중의 공작물(30)을 지지할 때 사용하고, 제2 지지볼트(322)는 작은 하중의 공작물(30)을 지지하는데 사용할 수 있다. 또는 공작물(30)의 형태에 따라 제1 지지볼트(321)로는 진입이 어려운 작은 공간 등에는 제2 지지볼트(322)가 삽입되도록 설치함으로써 공작물(30)의 고정시 사용되는 지지볼트(320)의 크기를 선택적으로 적용할 수 있다.

도 6 및 도 7에는 지지볼트(400) 및 지지볼트(400)와 공작물(30) 사이에 설치되는 접촉부(500)가 도시되어 있다.

앞선 실시예들에서와 같이 지지볼트(400)가 직접 공작물(30)의 외주면에 접촉 및 가압되어 공작물(30)을 지지할 수도 있지만, 공작물(30)의 고정을 위해 지지볼트(400)를 조이는 과정에서 지지볼트(400)의 단부에 의해 공작물(30)의 외면에 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해 별도의 접촉부(500)를 더 구비한 수 있다.

본 실시예의 지지볼트(400)는 공구홈(411)이 형성되어 있는 헤드(410)와, 헤드(410)의 단부로부터 연장되는 스크류(420)와, 상기 스크류(420)의 단부에 형성되어 있는 끼움돌기(430)를 포함하는데, 이 끼움돌기(430)는 외경이 스크류(420)의 외경에 비해 상대적으로 작으며, 외주면 일측에 결합키(431)가 돌출 형성되어 있다.

상기 접촉부(500)는 상기 끼움돌기(430)가 끼워져 결합되는 스러스트베어링(510)과 이 스러스트베어링(510)의 외륜(514)에 형성되며 공작물(30)에 접촉하는 확장부(520)를 포함한다.

스러스트베어링(510)은 내륜(511)이 상기 스크류(420)측으로 노출되게 형성되어 있고, 볼(513)을 사이에 두고 외륜(514)이 공작물(30)측으로 노출되게 형성되어 있다. 특히 내륜(511)에는 상기 결합키(431)가 삽입될 수 있도록 키홈(512)이 형성되어 있어서, 결합키(431)가 키홈(512)에 끼워지도록 지지볼트(400)와 접촉부(500)가 결합되어 내륜(511)은 지지볼트(400)와 함께 회전이 이루어지도록 되어 있다.

본 실시예의 경우 지지볼트(400)는 회전을 통해 지그플레이트(110)로부터 돌출되는 돌출거리를 조절하게 되지만 공작물(30)과 접촉하는 확장부(520)는 스러스트베어링(510)을 통해 지지볼트(400)와 연결되기 때문에 확장부(520)는 회전하지 않고 지지볼트(400)의 돌출에 따라 공작물(30)을 가압하기만 하므로 지지볼트(400)의 회전에 의해 공작물(30)이 손상되는 것을 최소화할 수 있다. 그리고 상기 확장부(520)가 지지볼트(400)의 단부로부터 멀어질수록 직경이 점점 넓어지기 때문에 공작물(30)과 접촉하는 접촉부(500)분의 영역이 확장되어 공작물(30)의 지지가 더욱 용이해지는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 공작물 고정용 지그
110; 지그플레이트
111; 체결홀 112; 고정홀
120; 체결볼트
130; 지지볼트
200; 공작물 고정용 지그
210; 베이스플레이트
220; 지그플레이트
230; 체결볼트
240; 지지볼트
300; 공작물 고정용 지그
310; 지그플레이트
311; 고정홀부
312; 제1 고정홀 313; 제2 고정홀
320; 지지볼트
321; 제1 지지볼트
322; 제2 지지볼트
400; 지지볼트
410; 헤드 420; 스크류
430; 끼움돌기
500; 접촉부
510; 스러스트베어링 520; 확장부

Claims

공작기 다이에 고정 설치되며 전후면을 관통하는 다수개의 고정홀을 가지는 지그플레이트와;
지지대상 공작물의 외주면 형상에 따라 상기 지그플레이트로부터 돌출되는 돌출거리를 달리하여 상기 공작물을 지지할 수 있게 상기 각각의 고정홀을 관통하도록 나사결합되는 복수개의 지지볼트;를 구비하며,
상기 지그플레이트는 상기 공작물을 중심으로 상호 대향되도록 두 개가 상기 다이에 설치되고,
상기 지지볼트는 단부에 회전력을 전달하기 위한 공구를 삽입할 수 있는 공구홈이 형성된 헤드와, 상기 헤드의 단부로부터 소정길이 연장되고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류와, 상기 스크류의 단부로부터 소정길이 연장되며 외주면 일측에 방사상의 방향으로 돌출된 결합키가 형성되고 상기 스크류보다 직경이 작은 끼움돌기를 포함하며,
상기 결합키가 끼워질 수 있는 키홈이 형성되어 있는 내륜과, 상기 내륜의 상면에 상기 내륜에 대하여 회전 가능하게 설치되는 외륜과, 상기 외륜과 내륜 사이에 설치되어 상기 외륜과 내륜이 독립적으로 회전할 수 있게 하는 볼을 포함하여 상기 지지볼트의 축방향에 대한 하중을 받는 스러스트베어링과, 상기 스러스트베어링의 외륜으로부터 공작물을 향해 연장되며, 직경이 점점 확장되고 상기 공작물의 외주면에 접촉하는 확장부를 포함하는 접촉부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물 고정용 지그.
제 1항에 있어서,
상기 다이에는 상기 다이에 고정되는 본체와, 상기 본체의 일측에 고정된 고정부와, 상기 고정부와 인접하거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있게 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 가동부와, 상기 가동부를 이동시키는 구동부를 포함하는 바이스가 설치되고,
상기 두 개의 지그플레이트는 상기 가동부와 고정부에 각각 설치될 수 있도록 상기 가동부 및 고정부와 지그플레이트를 고정하는 체결볼트의 설치를 위한 체결홀이 마련된 것을 특징으로 하는 공작물 고정용 지그.
제 1항에 있어서,
상기 다이에는 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성되어 있으며,
상면 일측에 상기 지그플레이트가 상방으로 연장되도록 지지되어 있으며, 상기 슬라이딩홈에 대응하는 고정홈이 상하면을 관통하도록 형성되어 체결볼트를 통해 상기 다이에 고정 가능한 베이스플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물 고정용 지그.
제 2항에 있어서,
상기 고정홀은 제1 고정홀과, 상기 제1 고정홀과 인접하며 상기 제1 고정홀보다 상대적으로 작은 직경의 제2 고정홀이 한 쌍을 이루어 상기 지그플레이트의 상단으로부터 복수개의 열을 갖도록 형성되고,
상기 지지볼트는 상기 제1, 제2 고정홀에 각각 대응하는 직경의 제1, 제2 지지볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 고정용 지그.
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