KR101260946B1 - 유압 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전후방향으로 이동이 자유로운 복수의 가압체가 동일한 압력으로 면 마찰하면서 피가공물을 클램핑함에 따라 마찰 면이 불균일한 이형물품을 안정적으로 고정시켜 가공의 정확성을 극대화하고, 한 개의 바이스(vise)로도 다수의 소형물품을 동시에 물린 후 가공할 수 있으므로 작업의 편의성을 도모하면서 생산성을 극대화하도록, 피가공물을 고정하는 기구의 한쪽에 연결 설치되고 횡방향으로 등간격을 이루며 복수의 중공홀이 형성되는 몸체부와; 상기 몸체부의 중공홀에 끼움 결합하여 고정설치되고 중앙부분이 관통된 결속구가 형성되는 가이드부재와; 상기 가이드부재의 결속구에 끼워져 위치하고 후방에서의 가압작용에 의해 전후로 이동가능하도록 설치되는 피스톤과; 상기 피스톤의 선단에 연결부재로 고정설치되고 상기 피스톤의 이동으로 피가공물에 면 접촉하면서 가압하는 고정조;를 포함하는 유압 지그를 제공한다.

Description

유압 지그{The Hydraulic Jig}

본 발명은 유압 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전후방향으로 이동이 자유로운 복수의 가압체가 동일한 압력으로 면 마찰하면서 피가공물을 클램핑함에 따라 마찰 면이 불균일한 이형물품을 안정적으로 고정시켜 가공의 정확성을 극대화하고, 한 개의 바이스(vise)로도 다수의 소형물품을 동시에 물린 후 가공할 수 있으므로 작업의 편의성을 도모하면서 생산성을 극대화하는 것이 가능한 유압 지그에 관한 것이다.

일반적으로 바이스는 가공하여 공작해야 할 피가공물을 가공가능한 일정한 위치에 끼운 후 조임에 따라 피가공물을 고정시키는 장치로서, 평바이스 및 파이프바이스 등 사용용도에 따라 다양한 종류로 나눠진다.

여기서, 머시닝 센터나 NC밀링 등의 공작기계에는 주로 평바이스(이하, 바이스라고 함)를 고정설치하고, 고정된 위치에서 가공하고자하는 피가공물을 부동상태로 고정하는데 사용된다.

이러한, 바이스의 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 평탄하면서도 평형을 이루는 베이스(1)의 사방에 볼트로 고정가능하도록 고정편(2)이 돌출형성되고, 상기 베이스(1)의 상부 한쪽에는 베이스(1)와 일체로 형성되면서 기준면을 이루는 고정대(1)를 구비하고, 상기 고정대(3)의 반대편에 대향 된 위치에서 상기 베이스(1)의 길이방향으로 형성된 가이드공(4)을 따라 안내되면서 슬라이딩 이동하여 가압작용하도록 형성되는 가압대(5)로 구성된다. 또한, 상기 가압대(5)는 후방으로 형성된 지지구(6)에 결합하는 스크류(7) 및 상기 스크류(7)의 선단부에 구비된 핸들(8)을 사용하여 상기 가압대(5)가 상기 베이스(1)의 상부면의 상기 가이드공(4)을 따라 전후방향으로 이동하면서 상기 가압대(5)의 전면부가 가압함에 따라 상기 고정대(3)와 가압대(5)의 사이로 피가공물을 고정하도록 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 바이스는 피가공물을 고정하는 고정대 및 가압대의 접촉부분이 평탄한 평면으로 형성되는데, 고정대 및 가압대가 접촉하는 피가공물의 면이 동일하게 수직면을 이루는 형상(예를 들면, 사각형상의 피가공물)일 경우에는 전체적으로 면 접촉하므로 원활하게 고정할 수 있지만, 고정대 및 가압대에 접촉하는 피가공물의 면이 불균일한 형상인 이형을 이룰 때에는 가압대에 의해 접촉되는 접촉 면이 돌출된 형상으로 형성된 피가공물의 부분에만 국부적으로 압력이 가해짐에 따라 피가공물이 쉽게 손상되고, 가압에 의한 힘이 전체적으로 온전히 전달되지 못하여 불안정한 고정상태를 유지하기 때문에 정해진 치수 공차의 수치에서 벗어나게 되는 등의 정확한 치수로 피가공물을 가공하는 것이 어려우며, 이는 정밀가공을 요하는 피가공물을 가공함에 있어 제품의 불량률을 높이게 되는 문제점이 있었다.

또한, 수직 평면의 접촉면을 이루는 상기 종래의 바이스는 원형 형상의 피가공물을 고정함에 있어서 가공시 피가공물이 회전하게 되면서 가공불량이 생기는 현상이 발생하는데, 이를 방지하고자 종래에는 상기 바이스 중 고정대 및 가압대의 접촉 면상에 ∨자형 홈을 형성하므로 원형 형상의 피가공물을 고정하도록 하였으나, 이는 피가공물이 견고히 고정되지 않아 고정상태를 유지하지 못하고 피가공물이 이탈되어 가공이 어려우며, 이러한 이유로 가공 중 작동을 멈추고 피가공물을 재셋팅한 후에 재가공함에 따라 작업이 불편하면서 작업시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에, 상기한 문제점을 개선하기 위해 최근에는 바이스가 직접적으로 접촉하여 가압하지 않고, 피가공물의 형상에 맞는 별도의 지그(jig)를 바이스 상에 설치하여 가공시 고정상태를 유지할 수 있도록 적용하고 있는 실정이다.

상기와 같은, 지그가 적용된 바이스에 관련하여 한국공개실용신안 제20-1998-035654호에는 지그몸체의 중앙에 중공된 고정부를 형성하고, 상기 지그몸체의 둘레에 고정부 중심을 향하는 수개의 암나사 형성 체결홀을 형성하며, 상기 지그몸체의 고정부에 수개의 조리개 블록을 삽입 설치하고, 상기 지그몸체의 암나사 형성 체결홀에 조리개 블록을 가압할 수 있는 고정볼트를 포함하는 구성으로 피가공물 견고히 고정하여 피가공물의 이탈을 방지하고 작업능률을 향상시키는 것을 특징으로 하는 원형 형상 가공물 고정 지그가 공지되어 있다.

그러나, 상기 종래의 지그는 평면을 갖는 사각 형상의 피가공물 외에도 원형 형상의 피가공물을 견고하게 고정할 수 있는 이점이 있지만, 반면에 다양한 직경을 이루는 피가공물에 맞춰 다양한 크기의 지그가 필요하고 가공할 때마다 교체적용해야하여 작업이 번거로우며, 한 개의 바이스에 하나의 피가공물만을 고정할 수 있어 생산성이 및 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래의 지그는 평면의 접촉 면을 이루는 지그를 적용하여 크기가 작은 다수의 피가공물을 고정할 수는 있지만, 각기 크기가 다른 피가공물을 고정할 수 없고, 비슷한 크기의 피가공물을 고정한다 하더라도 그 중에서 미세한 치수의 차이가 있기 때문에 가장 큰 피가공물에만 집중적으로 힘이 가압되어 가공시 나머지 피가공물은 지속해서 고정상태를 유지하지 못하는 어려움 있었다. 특히, 피가공물의 접촉면이 울퉁불퉁한 이형을 이루는 경우에는 볼록하게 가장 돌출된 부분에만 국부적으로 힘이 가해져 피가공물이 접촉 면이 쉽게 손상되고, 불안정한 상태로 고정되어 가공시 피가공물이 미동하면서 정밀한 수치로 가공할 수 없으므로 제품의 품질을 낮출 뿐만 아니라 불량률을 높이는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 가압체가 각각 전/후방으로 자유롭게 이동하여 피가공물의 부분적인 형상에 맞게 면 마찰하면서 가압하되 각 가압체마다 동일한 압력으로 클램핑함에 따라 접촉 면의 형상이 불균일한 이형을 이루는 피가공물에도 전체적으로 고르게 압력이 적용되어 제품의 손상없이 안정적인 고정상태를 유지하고, 이는 가공시에도 피가공물이 미동하지 않도록 견고하게 가압하므로 가공의 정확성을 극대화하여 제품의 품질을 높이면서 불량률을 최소화할 수 있는 유압 지그를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라, 복수의 가압체에 각각 소형을 이루는 피가공물을 개별적으로 클램핑함으로써, 한 개의 바이스로도 다수의 소형 피가공물을 동일한 압력으로 물릴 수 있기 때문에 한번에 여러 개의 피가공물을 가공하므로 작업의 편의성을 도모하고, 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 유압 지그를 제공하기 위한 것이다.

또한, 복수의 가압체에 형성된 조의 형상을 각각 다르게 교체적용함에 따라 피가공물의 크기는 물론이고 형상에도 관계없이 한번에 여러 종류의 피가공물을 고정한 후 가공할 수 있어 작업의 편의성 및 생산성을 더욱 높이고, 다양한 종류의 가공작업이 빠르게 이루어져 작업의 신속성을 높일 수 있는 유압 지그를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 유압 지그는 피가공물을 고정하는 기구의 한쪽에 연결 설치되고 횡방향으로 등간격을 이루며 복수의 중공홀이 형성되는 몸체부와; 상기 몸체부의 중공홀에 끼움 결합하여 고정설치되고 중앙부분이 관통된 결속구가 형성되는 가이드부재와; 상기 가이드부재의 결속구에 끼워져 위치하고 후방에서의 가압작용에 의해 전후로 이동가능하도록 설치되는 피스톤과; 상기 피스톤의 선단에 연결부재로 고정설치되고 상기 피스톤의 이동으로 피가공물에 면 접촉하면서 가압하는 고정조;를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체부의 중공홀은 상기 가이드부재가 억지 끼움으로 고정되어 위치할 수 있도록 형성되는 체결공간과, 상기 체결공간에서 단턱을 경계로 상기 체결공간보다는 작은 지름을 이루며 연장형성되고 상기 피스톤을 가압하는 유체가 저장되는 가압공간을 포함하여 이루어진다.

상기 몸체부는 한쪽 측면에 유체공급파이프를 연결할 수 있도록 형성되는 체결부와, 상기 체결부에 연장선상으로 복수의 상기 가압공간이 서로 연통하도록 횡방향으로 길게 형성되는 유체공급로를 포함하여 이루어진다.

상기 가이드부재는 상기 피스톤의 지속적인 전후이동으로 인해 상기 결속구가 상기 피스톤의 외주연에 면 마찰하면서 쉽게 마모되는 현상을 방지하도록 내마모성이 우수한 재질로 형성된다.

상기 피스톤은 상기 가이드부재의 결속구에 상응하는 외경을 이루어 끼워진 후 슬라이딩 이동될 수 있도록 형성되는 가이드부와, 상기 가이드부의 선단에 상기 고정조를 연결하는 상기 연결부재가 결합가능토록 형성되는 체결공과, 상기 가이드부로부터 상기 체결공의 반대편에 형성되고 후방에서 유체가 접촉하면서 가압하며 상기 가이드부재에 걸려 지지하므로 상기 몸체부로부터 이탈하거나 분리되는 것을 방지하는 가압부를 포함하여 이루어진다.

상기 피스톤은 상기 가이드부 상에 적어도 하나 이상으로 형성되는 홈과, 상기 홈에 조립 설치되어 압착되고 상기 가이드부재에 접촉하면서 상기 피스톤과의 사이에서 반발 탄성에 의해 밀폐시키는 오링부재을 포함하여 이루어진다.

상기 고정조는 상기 피스톤에 고정할 때 상기 연결부재의 머리가 안착가능하도록 형성되는 제1중공홈과, 상기 제1중공홈의 반대쪽 면에서 상기 피스톤에 상응하는 직경을 이루고 상기 피스톤의 선단이 안착할 수 있도록 형성되는 제2중공홈과, 상기 제1,2중공홈을 서로 연통시키고 상기 연결부재에 나사가 형성된 체결부분이 유입가능하도록 형성되는 관통공을 포함하여 이루어진다.

상기 고정조는 가공할 피가공물의 형상에 따라 다양한 형상으로 교체적용할 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 고정조는 피가공물에 면 접촉하는 한쪽 면에 구비되고 가압시 피가공물을 보호하거나 가공시 부동상태를 유지할 수 있도록 탄성력 및 밀착력이 뛰어난 재질로 형성되는 패드부재를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 몸체부는 중공홀이 상하로 형성되고, 상기 중공홀마다 가이드부재와 피스톤 및 고정조가 각각 구성되어 상하 한 쌍으로 형성되는 복열 구조로 이루어지는 것도 가능하다.

상기 몸체부의 가압공간으로 공급하는 유체를 상하 방향으로 동시에 공급할 수 있도록 상하의 가압공간 사이에 상기 유체공급로가 형성되도록 이루어진다.

상기 고정조는 상하로 한 쌍을 이루어 일체형으로 형성하는 것도 가능하고, 상기 고정조는 상하로 한 쌍을 이루되 상하 분리형으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 유압 지그와, 상기 유압 지그의 하단에서 평탄한 면을 이루며 상부 한쪽에 기준면을 이루는 고정대가 형성되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트 상부에서 상기 고정대 반대편의 대향된 위치에 슬라이드 이동가능하게 설치되고 상기 유압 지그가 전방에 일체형으로 형성되는 가압대와, 상기 가압대를 전후방향으로 이동시키는 가압수단을 포함하는 바이스를 구성한다.

본 발명에 따른 유압 지그에 의하면, 피가공물을 고정할 때에 여러 개의 고정조가 피스톤에 의해 개별적으로 이동하면서 각 부분별로 피가공물을 가압하되 개개의 고정조마다 동일한 압력으로 클램핑함으로써, 접촉면이 불균일한 이형의 피가공물을 균일한 압력으로 고정하여 제품의 흠집이나 손상이 없으므로 제품의 품질을 극대화할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라, 본 발명의 유압 지그는 클램핑을 위해 고정조가 접촉하는 피가공물의 모든 면에 균일한 압력이 적용되어 안정적인 고정상태를 유지함에 따라 가공중 피가공물이 미동하거나 이탈됨이 없도록 정해진 위치에서 견고하게 가압하므로 피가공물을 원하는 치수 및 형상으로 가공의 정확성을 극대화하고, 이는 제품의 품질을 높이면서 생산된 제품의 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유압 지그는 폭 방향을 따라 복수로 형성되는 개개의 고정조마다 각각 비교적 크기가 작은 소형의 피가공물을 개별적으로 클램핑함에 따라 하나의 고정기구로도 여러 개의 피가공물을 균일한 압력으로 클램핑한 후 가공할 수 있어 고정기구를 공작기계에 복수로 설치해야하는 수고를 줄임과 함께 여러 번을 나눠 작업할 필요가 없으므로 작업의 편의성을 도모하고, 이는 제품의 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 유압 지그는 피가공물을 클램핑할 때 접촉하는 고정조의 형상을 각각 다르게 교체적용할 수 있어 피가공물의 형상이나 크기를 불문하고 한번에 다양한 피가공물을 고정한 후 가공하므로 작업의 편의성 및 생산성을 극대화하고, 다양한 종류의 가공작업을 빠르게 진행할 수 있어 작업의 신속성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 유압 지그는 비교적 높이가 높은 피가공물의 고정시에도 클램핑 상태를 견고하게 유지하는 것이 용이하고, 높이방향으로 상하의 형상이 이형인 피가공물에도 균일한 가압력이 적용됨에 따라 피가공물의 손상 없이 보다 안정적으로 클램핑할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래에 바이스를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예의 분해상태를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 측단면도.
도 5는 도 3의 A-A선 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 사용상태를 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타내는 측단면도.
도 8은 도 6의 B-B선 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른실시예를 나타내는 사시도.

다음으로 본 발명에 따른 유압 지그의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 유압지그의 일실시예는 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 몸체부(10)와, 가이드부재(20)와, 피스톤(30) 및 고정조(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체부(10)는 도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 상자형상으로 이루어지고, 공작기계 등을 통해 가공되는 피가공물을 가공가능한 위치에 고정하는 기구(예를 들면, 바이스)의 한쪽에 연결설치된다.

상기 몸체부(10)는 전/후면을 관통하는 체결공(15)이 구비되어 피가공물을 고정시키는데 사용하는 별도의 기구상에 연결설치할 수 있도록 형성된다. 구체적으로 설명하면, 상기 체결공(15)은 상기 몸체부(10)의 전/후면에서 피가공물을 고정하는 기구에 구비된 체결구멍(도면에 미도시)으로 서로 연통하도록 위치시킨 후 결합하는데, 상기 체결공(15)은 폭 방향으로 서로 거리를 유지하면서 적어도 2개 이상이 한 쌍을 이루고, 높이방향으로 상측 또는 하측 중에서 선택적으로 한 쌍만을 형성하는 것도 가능하며, 상/하측 모두에 구비하여 두 쌍을 형성하거나 그 이상의 상기 체결공(15)을 형성하여 견고한 결합상태를 이루도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 몸체부(10)는 강한 힘으로 가압하여도 미동하지않고 결합상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 상단에 피가공물을 고정하는 기구와 연결되는 보강판(도면에 미도시)을 설치하는 것도 가능하다.

상기 몸체부(10)는 피가공물을 고정하는 기구에 상응하는 폭으로 이루어지고, 상기 몸체부(10)의 앞면(피가공물이 위치하는 방향의 면)에는 횡방향으로 등간격을 이루며 복수의 중공홀(11)이 형성된다.

상기 중공홀(11)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 몸체부(10)의 개방된 앞면에 인접하여 형성되는 체결공간(12)과, 상기 체결공간보다 후방으로 깊은 위치에서 연장형성되는 가압공간(14)을 포함하여 이루어진다.

상기 체결공간(12)에는 상기 가이드부재(20)가 억지 끼움으로 고정되어 위치할 수 있도록 형성된다. 즉, 상기 체결공간(12)에 상기 가이드부재(20)가 인서트결합되어 높은 결속력을 유지하도록 형성된다.

상기 가압공간(14)은 상기 체결공간(12)의 한쪽 종단에 단턱을 경계로 상기 체결공간(12)보다 작은 지름을 이루며 연장형성되는 것으로서, 상기 피스톤(30)을 가압하는 유체가 저장된다.

상기 체결공간(12)의 안쪽으로 단턱이 형성된 부분에는 상기 가압공간(14)에 채워지는 유체가 밖으로 새어나와 유출됨을 방지하도록 상기 가이드부재(20)와의 사이에 실링(28)이 설치된다.

상기 몸체부(10)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 한쪽 측면에 유체공급파이프(19)를 연결할 수 있도록 형성되는 체결부(16)와, 상기 체결부(16)에 연장선상으로 복수의 상기 가압공간(14)이 서로 연통하도록 횡방향으로 길게 형성되는 유체공급로(17)를 포함하여 이루어진다.

상기 유체공급로(17)가 연통하여 형성되는 것에 의하여 유체가 상기 가압공간(14)에서 복수의 상기 피스톤(30)마다 동일한 압력으로 밀어주게 됨에 따라 피가공물에 고른 압력이 적용되도록 한다.

상기 유체공급파이프(19)를 통해 공급되어 상기 가압공간(14)에 저장되는 유체는 상기 체결부(16)에 연결되는 상기 유체공급파이프의 반대편에서 지속적으로 유체를 공급하는 별도의 유체공급장치(도면에 미도시)와 결합한다.

상기 유체공급파이프(19)를 경유하여 상기 가압공간(14)에 공급되는 유체는 비교적 낮은 액체상태를 이루는 규소수지로서, 실리콘오일로 사용한다.

상기와 같이 유체로서 실리콘오일을 사용하는 것에 의하여 특히 내열성이 우수하기 때문에 유체의 온도변화가 없는 이점을 갖게 된다.

상기에서 본 발명의 압력원으로 사용하는 유체는 액체원료 중에 하나인 실리콘오일로 설명하고 있으나, 이는 유체의 종류를 특별히 한정하는 것은 아니고 다양한 액체원료를 적용하는 것이 가능하다. 또한, 유체는 압력원으로 액체원료를 사용하여 유압을 통해 가압하도록 형성하는 것도 가능하고, 유체를 기체원료(예를 들면, 압축공기 등)를 사용하여 공압을 통해 가압할 수 있도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 유체공급로(17)는 상기 체결부(16)에서 폭 방향으로 형성되는 복수의 상기 가압공간(14)을 거치면서 상기 체결부(16)로부터 가장 끝부분에 위치하는 상기 가압공간(14)까지 연통하여 유체가 고르게 공급될 수 있도록 형성된다.

상기 가이드부재(20)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 몸체부(10)의 중공홀(11)에 끼움 결합하여 고정설치된다. 구체적으로 설명하면, 상기 가이드부재(20)는 외주연이 상기 몸체부(10)에 형성된 상기 중공홀(11)의 내주연에 끼워지면서 인서트결합되므로 내측에 수용설치된다.

상기 가이드부재(20)는 중앙부분에 전후방으로 관통된 결속구(21)가 형성된다. 즉, 상기 가이드부재(20)의 결속구(21)를 통해 상기 피스톤(30)을 지지 및 안내하는 역할을 수행한다.

상기 가이드부재(20)는 상기 피스톤(30)의 지속적인 전후이동으로 인해 상기 결속구(21)가 상기 피스톤(30)의 외주연에 면 마찰하면서 쉽게 마모되는 현상을 방지하도록 내마모성이 우수한 재질로 형성된다.

상기 가이드부재(20)의 재질은 고탄소 크롬강으로서 내충격성이 좋으며 특히 내마모성이 우수한 베어링강(SUJ2)으로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재(20)가 상기 몸체부(10)에 삽입되어 결합한 후에는 외부에 노출됨을 방지하도록 상기 중공홀(11)에 마감부재(55)를 결합하여 상기 가이드부재(20)를 외부로부터 구속하도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 피스톤(30)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 가이드부재(20)의 결속구(21)에 끼워져 위치하고, 상기 몸체부(10)의 중공홀(11)에서 전방으로 돌출될 수 있도록 형성된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 피스톤(30)은 상기 가이드부재(20)의 결속구(21)를 따라 안내되면서 후방에서의 가압작용에 의해 전후로 미끄럼 이동가능하도록 설치된다.

상기 피스톤(30)은 상기 가이드부재(20)의 결속구(21)에 상응하는 외경을 이루어 끼워진 후 슬라이딩 이동될 수 있도록 형성되는 가이드부(31)와, 상기 가이드부(31)의 선단에 상기 고정조(40)를 연결하는 상기 연결부재(49)가 결합가능토록 형성되는 체결공(33)과, 상기 가이드부(31)로부터 상기 체결공(33)의 반대편에 형성되고 후방에서 유체가 접촉하면서 가압하며 상기 가이드부재(20)에 걸려 지지하므로 상기 몸체부(10)로부터 이탈하거나 분리되는 것을 방지하는 가압부(35)를 포함하여 이루어진다.

상기 가이드부(31)는 상기 가이드부재(20)보다 길게 형성되어 상기 결속구(21)에 끼워질 경우 전방으로 더 돌출되고, 상기 가이드부(31) 상에는 적어도 하나 이상의 홈(32)이 형성된다. 즉, 상기 홈(32)은 상기 가이드부(31)의 중간 부분에서 상기 가이드부(31)보다 작은 지름으로 형성된다.

상기 홈(32)에는 상기 피스톤(30)의 가이드부(31)가 상기 가이드부재(20)에 접촉하면서 상기 피스톤(30)과의 사이에서 반발 탄성에 의해 밀폐시키도록 압착되면서 조립 설치되는 오링부재(38)를 형성한다.

상기 오링부재(38)는 탄성력이 우수한 고무재질로서, 내마모성 및 내노화성 등의 내구성이 우수한 니트릴 부타디엔 고무(NBR)를 적용하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 가압부(35)는 유체에 의해 이동하는데, 상기 중공홀(11) 중에서 상기 가압공간(14)에 상응하는 지름으로 형성되고, 상기 가압공간(14)의 범위 내에서 이동하되 유체의 접촉에 의한 가압시 전방으로 이동하다가 상기 가이드부재(20)의 한쪽 면에 접하여 걸리도록 상기 결속구(21)보다는 큰 지름으로 형성된다.

상기 고정조(40)는 상기 피스톤(30)의 선단에 연결부재(49)로 고정설치된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 고정조(40)는 상기 피스톤(30)의 체결공(33)에 상기 연결부재(49)가 체결되므로 상기 고정조(40)를 고정하게 되는데, 유체공급에 의한 상기 피스톤(30)의 이동으로 상기 고정조(40)의 앞면이 피가공물에 면 접촉하면서 가압하도록 형성된다.

상기 고정조(40)는 상기 피스톤(30)에 고정할 때 상기 연결부재(49)의 머리가 안착가능하도록 형성되는 제1중공홈(41)과, 상기 제1중공홈(41)의 반대쪽 면에서 상기 피스톤(30)에 상응하는 직경을 이루고 상기 피스톤(30)의 선단이 안착할 수 있도록 형성되는 제2중공홈(43)과, 상기 제1,2중공홈(32)을 서로 연통시키고 상기 연결부재(49)에 나사가 형성된 체결부분이 유입가능하도록 형성되는 관통공(45)을 포함하여 이루어진다.

상기 고정조(40)를 상기 연결부재(49)를 통해 결합시킬 때, 상기 연결부재(49)는 상기 제1중공홈(41)에 완전히 내삽될 수 있도록 상기 연결부재(49) 중에 머리부분의 길이보다 상기 제1중공홈(41)의 깊이를 더 깊게 형성한다.

상기 제2중공홈(43)은 상기 피스톤(30)의 선단을 안착하여 결속시킨 후에 상기 연결부재(49)로 고정하는 것에 의하여 사방에서 잡아주는 견고한 결합력을 바탕으로 상기 고정조(40)가 상기 피스톤(30)과의 결합 간에 미세하게나마 미동하는 현상을 방지하도록 형성된다.

상기 관통공(45)은 상기 연결부재(49)가 유입되어 상기 피스톤(30)의 체결공(33)에 결합할 수 있도록 연통하는 통로역할을 하는 것으로서, 상기 관통공(45)에 상기 연결부재(49)의 수나사가 결속될 수 있도록 암나사를 형성하는 것도 가능하다.

상기 고정조(40)는 가공할 피가공물의 형상에 따라 다양한 형상으로 교체적용할 수 있도록 형성된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 고정조(40)는 상기 몸체부(10)에 횡방향을 따라 복수로 구비되는 상기 피스톤(30)의 선단에 상기 연결부재(49)를 통해 각각 개별적으로 고정하되 결합 및 분리가 자유롭게 이뤄질 수 있으므로 가공할 피가공물의 형상에 맞춰 상기 고정조(40)를 교체한 후 사용하도록 형성된다.

상기 고정조(40)는 피가공물에 접촉하는 한쪽 면이 평탄한 수직면을 이루도록 형성하는 것도 가능하고, 상기 고정조(40)는 피가공물에 접촉하는 한쪽 면이 안쪽으로 오목한 만곡면을 이루도록 형성하는 것도 가능하다.

예를 들면, 일반적으로 사각형상의 피가공물을 사용함에 따라 평소에는 앞면이 수직면인 상기 고정조(40)를 사용하다가, 가공하고자하는 피가공물이 원형형상인 구형일 경우에는 상기 연결부재(49)를 풀어 상기 고정조(40)를 해체한 다음에 앞면이 만곡면인 상기 고정조(40)로 교체한 후 사용하도록 한다.

또한, 도면에 나타내지는 않았지만, 상기 고정조(40)에는 피가공물에 면 접촉하는 한쪽 면에 구비되는 것으로 상기 고정조(40) 및 피가공물의 사이에 형성되고, 탄성력 및 밀착력이 뛰어난 재질로 형성되는 패드부재를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 패드부재를 구성하게 되면, 상기 고정조(40)와 피가공물의 사이에서 상기 고정조(40)가 피가공물을 마찰하면서 가압할 때, 피가공물에 가해지는 충격을 완화하여 피가공물을 보호하고, 높은 밀착력이 적용되어 가공시 피가공물을 부동상태로 유지할 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 사용 및 작동상태를 도 4 및 도 6을 참조하여 설명하면, 먼저 유압 지그(110)를 바이스(100) 등의 기구 상에 설치하는데, 바이스(100)의 한쪽에서 전후방향으로 이동하는 가압대(130)에 유압 지그의 체결홀(15)을 가압대(130)에 형성된 체결구멍(도면에 미도시)에 맞춰 볼트 및 나사 결합하므로 고정설치하게 된다.

이어, 바이스(100)에 구비된 고정대에 한쪽 면이 맞닿도록 피가공물을 위치시킨 후 가압대(130)를 이동하게 되면, 반대편에서 유압 지그(110)의 한쪽이 닿으면서 피가공물을 가공가능한 부동상태로 고정하게 된다.

이때, 유압 지그(110)에는 유체공급파이프(19)를 거쳐 가압공간(14) 내측으로 항시 유체가 공급되어 피스톤(30)을 가압하고, 피스톤(30)은 압력이 전달되면 전방으로 이동하면서 고정조(40)를 통해 피가공물을 가압 고정하는데, 피가공물의 형상에 따라 고정조(40)마다 다른 선상에 위치하게 되면서 가압하도록 한다.

즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유압 지그의 일실시예에 의하면, 피가공물을 고정할 때에 여러 개의 고정조가 피스톤에 의해 개별적으로 이동하면서 각 부분별로 피가공물을 가압하되 개개의 고정조마다 동일한 압력으로 클램핑함으로써, 접촉면이 불균일한 이형의 피가공물을 균일한 압력으로 고정하여 제품의 흠집이나 손상이 없으므로 제품의 품질을 극대화하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라, 클램핑을 위해 고정조가 접촉하는 피가공물의 모든 면에 균일한 압력이 적용되어 안정적인 고정상태를 유지함에 따라 가공중 피가공물이 미동하거나 이탈됨이 없도록 정해진 위치에서 견고하게 가압하므로 피가공물을 원하는 치수 및 형상으로 가공의 정확성을 극대화하고, 이는 제품의 품질을 높이면서 생산된 제품의 불량률을 최소화하는 것이 가능하다.

또한, 폭 방향을 따라 복수로 형성되는 개개의 고정조마다 각각 비교적 크기가 작은 소형의 피가공물을 개별적으로 클램핑함에 따라 하나의 고정기구로도 여러 개의 피가공물을 균일한 압력으로 클램핑한 후 가공할 수 있어 고정기구를 공작기계에 복수로 설치해야하는 수고를 줄임과 함께 여러 번을 나눠 작업할 필요가 없으므로 작업의 편의성을 도모하고, 이는 제품의 생산성을 극대화하는 것이 가능하다.

또, 피가공물을 클램핑할 때 접촉하는 고정조의 형상을 각각 다르게 교체적용할 수 있어 피가공물의 형상이나 크기를 불문하고 한번에 다양한 피가공물을 고정한 후 가공하므로 작업의 편의성 및 생산성을 극대화하고, 다양한 종류의 가공작업을 빠르게 진행할 수 있어 작업의 신속성을 극대화하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명에 따른 유압 지그의 다른 실시예는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 몸체부(10)는 중공홀(11)이 상하로 형성되고, 상기 중공홀(11)마다 가이드부재(20)와 피스톤(30) 및 고정조(40)가 각각 구성되어 상하 한 쌍으로 형성되는 복열 구조로 이루어진다.

상기 몸체부(10)의 가압공간(14)으로 공급하는 유체를 상하 방향으로 동시에 공급할 수 있도록 상하의 가압공간(14) 사이에 상기 유체공급로(17)가 형성된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 유체공급로(17)는 상기 몸체부(10)의 한쪽 측면에 형성되는 체결부(16)로부터 연장하여 폭 방향으로 깊게 형성되는데, 상기 유체공급로(17) 상하의 상기 가압공간(14)에 각각 연통하므로 상기 유체공급파이프(19)를 거쳐 이동되는 유체가 상기 몸체부(10)에 형성된 모든 상기 가압공간(14)을 향해 고르게 공급되도록 형성된다.

상기 고정조(40)는 상하로 한 쌍을 이루어 일체형으로 형성되는 것도 가능하고, 상기 고정조(40)가 상하로 한 쌍을 이루되 상하 분리형으로 구성되어 상하부분을 각각 별도로 고정하도록 형성하는 것도 가능하다.

즉, 상기한 다른 실시예와 같이 본 발명을 구성하면, 비교적 높이가 높은 피가공물의 고정시에도 클램핑 상태를 유지하는 것이 용이하고, 높이방향으로 상하형상이 이형인 피가공물에도 균일한 가압력이 적용됨에 따라 피가공물의 손상 없이 보다 안정적으로 클램핑하는 것이 가능하다.

상기한 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명에 따른 유압 지그의 또 다른 실시예는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 유압 지그(110)를 포함하여 일체형으로 구성되는 바이스(100)를 제공한다.

상기 바이스(100)는 상기 유압 지그(110)와, 상기 유압 지그(110)의 하단에서 평탄한 면을 이루며 상부 한쪽에 기준면을 이루는 고정대(125)가 형성되는 베이스플레이트(120)와, 상기 베이스플레이트(120) 상부에서 상기 고정대(125) 반대편의 대향된 위치에 슬라이드 이동가능하게 설치되고 상기 유압 지그(110)가 전방에 일체형으로 형성되는 가압대(130)와, 상기 가압대(130)를 전후방향으로 이동시키는 가압수단(140)을 포함하여 구성된다.

상기 베이스플레이트(120)는 평탄한 면을 이루어 공구가 구비된 별도의 공작기계 상에 고정가능하도록 형성된다. 구체적으로 설명하면, 상기 베이스플레이트(120)는 공작기계 상에 면 접촉되어 지지하면서 측단으로 복수의 고정편(121)이 돌출형성되어 볼트 등으로 고정하도록 형성된다.

상기 베이스플레이트(120)에는 평탄한 면상에 적어도 한 개 이상의 가이드공(123)이 형성되므로 상기 유압 지그(110)가 일체로 형성된 가압대(130)를 안내하면서 미끄럼 이동될 수 있도록 형성된다.

상기 가압수단(140)은 상기 가압대(130)의 후방에서 상기 가압대(130)의 전후이동을 조정하는 것으로서, 스크류(141) 및 조정핸들(143)을 포함하여 이루어진다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 스크류(141)는 지지구(124)에 결합하여 한쪽 끝단이 상기 가압대(130)의 후면에 설치되므로 상기 조정핸들(143)을 돌려 상기 베이스플레이트(120)의 가이드공(123)을 따라 이동하면서 상기 고정대(125)와 상기 유압 지그(110)가 일체로 형성된 가압대(130)의 사이에 피가공물을 고정할 수 있게 된다.

상기한 또 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예 및/또는 다른 실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 유압 지그의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 몸체부 11 : 중공홀 12 : 체결공간
14 : 가압공간 16 : 체결부 17 : 유체공급로
19 : 유체공급파이프 20 : 가이드부재 21 : 결속구
28 : 실링 30 : 피스톤 31 : 가이드부
32 : 홈 33 : 체결공 35 : 가압부
38 : 오링부재 40 : 고정조 41 : 제1중공홈
43 : 제2중공홈 45 : 관통공 100 : 바이스
110 : 유압 지그 120 : 베이스플레이트 121 : 고정편
123 : 가이드공 124 : 지지구 125 : 고정대
130 : 가압대 140 : 가압수단 141 : 스크류
143 : 조정핸들

Claims (15)

1. 피가공물을 고정하는 기구의 한쪽에 연결 설치되고 횡방향으로 등간격을 이루며 복수의 중공홀이 형성되는 몸체부와;
   상기 몸체부의 중공홀에 끼움 결합하여 고정설치되고 중앙부분이 관통된 결속구가 형성되는 가이드부재와;
   상기 가이드부재의 결속구에 끼워져 위치하고 후방에서의 가압작용에 의해 전후로 이동가능하도록 설치되는 피스톤과;
   상기 피스톤의 선단에 연결부재로 고정설치되고 상기 피스톤의 이동으로 피가공물에 면 접촉하면서 가압하는 고정조;를 포함하여 이루어지되,
   상기 몸체부의 중공홀은 상기 가이드부재가 억지 끼움으로 고정되어 위치할 수 있도록 형성되는 체결공간과, 상기 체결공간에서 단턱을 경계로 상기 체결공간보다는 작은 지름을 이루며 연장형성되고 상기 피스톤을 가압하는 유체가 저장되는 가압공간을 포함하여 이루어지며,
   상기 몸체부는 한쪽 측면에 유체공급파이프를 연결할 수 있도록 형성되는 체결부와, 상기 체결부에 연장선상으로 복수의 상기 가압공간이 서로 연통하도록 횡방향으로 길게 형성되는 유체공급로를 포함하여 이루어지고,
   상기 가이드부재는 상기 피스톤의 지속적인 전후이동으로 인해 상기 결속구가 상기 피스톤의 외주연에 면 마찰하면서 쉽게 마모되는 현상을 방지하도록 내마모성 재질로 이루어지면서, 상기 가이드부재가 상기 몸체부에 삽입되어 결합한 후에는 외부에 노출됨을 방지하도록 상기 중공홀에 마감부재를 결합하여 상기 가이드부재를 외부로부터 구속하도록 이루어지며,
   상기 피스톤은 상기 가이드부재의 결속구에 상응하는 외경을 이루어 끼워진 후 슬라이딩 이동될 수 있도록 형성되는 가이드부와, 상기 가이드부의 선단에 상기 고정조를 연결하는 상기 연결부재가 결합가능토록 형성되는 체결공과, 상기 가이드부로부터 상기 체결공의 반대편에 형성되고 후방에서 유체가 접촉하면서 가압하며 상기 가이드부재에 걸려 지지하므로 상기 몸체부로부터 이탈하거나 분리되는 것을 방지하는 가압부를 포함하여 이루어지고,
   상기 고정조는 상기 피스톤에 고정할 때 상기 연결부재의 머리가 안착가능하도록 형성되는 제1중공홈과, 상기 제1중공홈의 반대쪽 면에서 상기 피스톤에 상응하는 직경을 이루고 상기 피스톤의 선단이 안착할 수 있도록 형성되는 제2중공홈과, 상기 제1,2중공홈을 서로 연통시키고 상기 연결부재에 나사가 형성된 체결부분이 유입가능하도록 형성되는 관통공을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압 지그.
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