KR101398990B1 - 절삭가공용 자동원점 클램프 - Google Patents

절삭가공용 자동원점 클램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절삭가공용 자동원점 클램프에 관한 것으로, 본 발명에 따른 절삭가공용 자동원점 클램프는, 모재가 안착되는 바닥판 및 상기 바닥판으로부터 수직으로 상향절곡형성된 기준 벽체를 포함하고, 상기 바닥판 및 상기 기준 벽체에 센싱 가이드홈 및 위치조절홈이 관통형성된 고정선반; 상기 고정선반의 상기 센싱 가이드 홈에 장착되는 센서; 센서의 값에 따라 상기 고정선반 상의 모재의 위치를 조절하여 고정시키는 파지구; 및 상기 센서에 입력된 상기 모재의 위치에 따라 상기 파지구의 위치를 조정하는 제어부;를 포함하고, 본 발명에 따른 절삭가공용 자동원점 클램프를 사용함으로써, 위치조절구에 의하여 고정선반에 안착된 각각의 모재를 동일한 위치에 구비함으로써, 절삭가공시 허용 편차 내에서 모재를 동일한 형상으로 절삭할 수 있어 양품률이 향상될 뿐만 아니라, 모재가 미세한 거리만큼 비스듬한 위치에 구비되더라도 위치조절구를 사용하여 모재가 고정선반에 안착되는 위치를 조절할 수 있어, 모재의 위치를 센서로 용이하게 파악할 수 있고, 다축(多軸)을 동시에 측정할 수 있도록 고정선반의 모서리 위치에 센서를 구비함으로써, 하나의 센서로 모재의 다방향 위치 값을 측정할 수 있고, 따라서, 동일한 개수의 센서를 사용할 때 더욱 정확한 모재의 위치를 측정할 수 있다.

Description

절삭가공용 자동원점 클램프{CLAMP FOR AUTO-ADJUSTING ORIGIN POSITION}
본 발명은 절삭가공용 자동원점 클램프에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 절삭 가공될 모재를 허용 편차 내에서 정확한 위치에 구비시킴으로써, 절삭 완제품의 양품률을 향상시킬 수 있는 절삭가공용 자동원점 클램프에 관한 것이다.
일반적으로 공작물을 절삭하기 위한 장치로, 회전 밀링 헤드를 갖춘 밀링 머신, 보오링 머신, 연삭기 또는 회전기계가 있다. 이러한 기계들은 정밀도를 높여 수치 제어된 자동 제작기의 형태로 생산되는데 이때 양품률을 높이기 위해서는 생산 과정 중에 모재의 위치가 목표 위치와 어긋나는 것을 최소화하는 기술이 요구되고 있다. 예를 들어 밀링헤드와 같은 회전공구의 밸런스 에러가 발생하는 것을 방지하거나, 또는 절삭기계에서 발생하는 진동에 의해 모재의 위치가 흐트러지지 않도록 하는 것, 모재를 절삭하는 과정에서 모재의 위치를 재조정하는 과정에서 모재가 목표 위치에 정확히 구비되도록 하는 것 등의 기술이 요구된다. 그러나 실질적으로 이러한 절삭 가공 에러를 방지하기 위해서 많은 보정 값이 필요하다는 점에서 절삭가공의 양품율을 높이기 어렵다.
따라서, 근래에는 간단한 방법으로도 양품률을 높일 수 있는 절삭가공용 자동원점 클램프의 필요성이 대두되고 있다..
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 절삭 가공될 모재를 허용 편차 내에서 정확한 위치에 구비되도록 모재의 위치변화를 감지함으로써, 절삭 가공 완료된 완제품의 양품률을 향상시킬 수 있는 절삭가공용 자동원점 클램프를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 모재가 안착되는 바닥판 및 상기 바닥판으로부터 수직으로 상향절곡형성된 기준 벽체를 포함하고, 상기 바닥판 및 상기 기준 벽체에 센싱 가이드홈이 관통형성된 고정선반;
상기 고정선반의 상기 센싱 가이드 홈에 장착되는 센서;
센서의 값에 따라 상기 고정선반 상의 모재의 위치를 조절하여 고정시키는 파지구; 및
상기 센서에 입력된 상기 모재의 위치에 따라 상기 파지구의 위치를 조정하는 제어부;를 포함하는 절삭가공용 자동원점 클램프를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센싱 가이드홈은 상기 바닥판과 상기 기준벽체의 모서리에 천공되는 다중가이드홈과 상기 바닥판에 천공된 바닥판 가이드홈, 및 상기 기준벽체에 천공된 기준벽체 가이드홈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서는
상기 모재의 위치를 직접 측정하는 선단, 및
상기 고정선반으로부터 상기 선단이 배치되는 위치를 조절하는 나사부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 각각의 상기 다중가이드홈, 상기 바닥판 가이드홈, 및 상기 기준벽체 가이드홈에는,
상기 센서의 상기 선단이 노출되도록 상기 바닥판 및 상기 기준벽체의 표면 중 어느 하나 이상에 천공된 센서노출공, 및
상기 센서의 나사부 형상에 대응되도록 나사산을 포함하는 센서체결관이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다중가이드홈은, 상기 센서체결관이 상기 바닥판 및 상기 기준벽체로부터 경사지도록 형성되되,
상기 센서체결관이 상기 바닥판과 이루는 각도의 값은 상기 센서체결관이 상기 기준벽체와 이루는 각도의 값과 동일한 것이 바람직하다.
또한, 상기 파지구는,
상기 모재를 상기 바닥판 및 상기 기준벽체 방향으로 가압 고정시키는 프레스 고정구를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 고정선반에 안착된 모재가 초기 안착 위치에 구비되어 있는지를 계측함으로써, 절삭공정동안 한 위치에만 고정되도록 할 수 있다. 따라서, 절삭가공시 허용 편차 내에서 모재를 동일한 형상으로 절삭할 수 있어 양품률이 향상될 뿐만 아니라, 모재가 미세한 거리만큼 비스듬한 위치에 구비되더라도 모재의 위치를 센서로 용이하게 파악할 수 있어 모재가 고정선반에 안착되는 위치를 조절할 수 있고, 다축(多軸)을 동시에 측정할 수 있도록 고정선반의 모서리 위치에 센서를 구비함으로써, 하나의 센서로 모재의 다방향 위치 값을 측정할 수 있다. 따라서, 동일한 개수의 센서를 사용할 때에도 종래에 비해 더욱 정확한 모재의 위치를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭가공용 자동원점 클램프의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭가공용 자동원점 클램프의 일부 사시도이다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따른 절삭가공용 자동원점 클램프는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모재가 안착되는 바닥판(112) 및 상기 바닥판(112)으로부터 수직으로 상향절곡형성된 기준벽체(114)를 포함하고, 상기 바닥판(112) 및 상기 기준벽체(114)에 센싱 가이드홈(120)이 관통형성된 고정선반(110);
상기 고정선반(110)의 상기 센싱 가이드홈(120)에 장착되는 센서(130);
상기 센서(130)의 값에 따라 상기 고정선반(110) 상의 위치를 조절하여 모재를 고정시키는 파지구(140); 및
상기 센서(130)에 입력된 상기 모재의 위치에 따라 상기 파지구(140)의 위치를 조정하는 제어부(미도시);를 포함한다.
모재는 절삭가공될 것으로, 고정선반(110)의 바닥판(112)에 안착된다. 또한 절삭가공이 진행될 위치에 따라 기준벽체(114)에 밀착된다. 바닥판(112)과 기준벽체(114)에는 각각 센싱 가이드홈(120)이 관통형성되는데, 센싱 가이드홈(120)에는 모재의 위치를 감지하는 센서(130)가 체결된다. 여기서 고정선반(110)에는 센싱 가이드홈(120) 뿐만 아니라, 위치조절홈이 더 형성될 수 있다. 위치조절홈에는 모재의 위치를 이동시킬 위치조절구가 체결된다. 따라서, 센서(130)에서 감지한 모재의 위치가 목표 위치와 상이할 경우, 위치조절구는 모재의 위치를 조절할 수 있다. 위치조절구는 프레스 고정구(142) 구동방향의 반대방향으로 모재에 힘을 주기 때문에 모재가 고정선반(110)에 안착된 위치를 고정시킬 수 있는 것이다. 여기서 위치조절구는, 필요에 따라 바닥판(112) 및 기준벽체(114)로부터 돌출되는 방향으로 구동하거나 상기 돌출 구동방향의 반대방향인 후퇴 구동방향으로 이동하면서 모재의 위치를 조절할 수 있다.
파지구(140)는 모재의 위치를 조절하는 것으로 바닥판(112)방향, 또는 기준벽체(114) 방향으로 모재를 눌러주는 프레스 고정구(142)를 포함한다. 여기서 프레스 고정구(142)는 가압에 의해 모재를 고정시키는 것 외에도 자성이나 진공 등을 이용하여 모재를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 프레스 고정구(142)에 진공홀(142h)을 천공할 경우 진공홀(142h)에서 공기를 흡입하는 힘에 의해 모재가 프레스 고정구(142)에 밀착한 상태로 고정선반(110)에 고정되는 것이다.
센서(130)가 장착되는 센싱 가이드홈(120)은 상기 바닥판(112)과 상기 기준벽체(114)의 모서리에 천공되는 다중 가이드홈(126)과 상기 바닥판(112)에 천공된 바닥판 가이드홈(122) 및 기준벽체 가이드홈(126)을 포함하는 것이 바람직하다. 다중 가이드홈(126)은 고정선반(110)의 모서리에 구비된다. 즉, 바닥판(112)과 기준벽체(114)가 만나는 모서리 위치에 형성되기 때문에 단번의 측정으로 모재가 바닥판(112)으로부터 얼만큼 위치하는지 뿐만 아니라, 기준벽체(114)로부터 얼만큼의 거리로 위치하는지 측정할 수 있다. 게다가 센서가 센싱 가이드홈(120)에 탈장착 가능하기 때문에, 하나의 센서(130)를 여러 센싱 가이드홈(120) 위치에 번갈아가며 장착할 수 있다. 따라서, 적은 수의 센서(130)로 여러 위치에서 모재의 위치를 관측할 수 있고, 이로 인하여 센서(130)를 구입하는 데 드는 비용을 절감할 수 있다. 또한, 바닥판 가이드홈(122)에도 센서(130)를 장착함으로써, 모재가 바닥판(112)으로부터 어느 위치에 구비되는지 단일 값을 측정할 수 있다
여기서 센서(130)는 모재의 위치를 직접 측정하는 선단(132), 및 고정선반(110)으로부터 상기 선단(132)이 배치되는 위치를 조절하는 나사부(134)를 포함한다. 즉, 센서(130)가 감압식일 경우, 센서(130)의 선단(132)이 고정선반(110)에 구비된 바닥판(112)과 기준벽체(114)로부터 일정 높이로 돌출되어 있어야 한다. 이때 센서(130)에 나사부(134)를 구비함으로써, 나사부(134)의 회전각도에 따라 선단(132)이 고정선반(110)에 노출되는 정도를 조절할 수 있는 것이다. 이와 같이, 센서(130)의 감지 방식에 따라 센서(130)의 선단(132)이 고정선반(110)으로부터 얼마만큼 노출되는지 판단할 수 있다. 여기서 센서(130)의 선단(132)이 노출되도록 바닥판(112) 및 기준벽체(114)의 표면에 센서노출공(122a, 124a)이 천공되고, 센서(130)의 나사부(134)와 대응되도록 나사산이 구비된 센서체결관(122b, 124b)이 구비된다. 즉, 각각의 다중가이드 홈 및 바닥판 가이드홈(122)에 센서노출공(122a, 124a)과 센서체결관(122b, 124b)이 구비된다.
여기서 특히 다중 가이드홈(126)은 센서체결관(122b, 124b)이 바닥판(112) 및 기준벽체(114)로부터 경사지도록 형성함으로써, 다중 가이드홈(126)에 체결된 센서(130)의 선단(132)이 바닥판(112) 및 기준벽체(114)가 만나는 모서리 지점에 노출되도록 할 수 있다. 이때, 센서체결관(122b, 124b)의 경사도는 바닥판(112)으로부터 다양한 각도로 구비될 수 있다. 특히 바닥판(112)과 기준벽체(114) 사이의 45°위치에 센서가 노출되도록, 바닥판(112)으로부터 반시계방향으로 135°위치에 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 센서체결관(122b, 124b)이 상기 바닥판(112)과 이루는 각도의 값이 상기 센서체결관(122b, 124b)이 상기 기준벽체(114)와 이루는 각도의 값과 동일하도록 함으로써, 센서(130)가 감지한 값을 용이하게 다중 위치값으로 환산할 수 있다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
110: 고정선반 112: 바닥판
114: 기준벽체 120: 센싱 가이드홈
122: 바닥판 가이드홈 124: 기준벽체 가이드홈
126: 다중 가이드홈 130: 센서
132: 선단 134: 나사부
140: 파지구 142: 프레스 고정구
142h: 진공홀

Claims (6)

  1. 모재가 안착되는 바닥판 및 상기 바닥판으로부터 수직으로 상향절곡형성된 기준 벽체를 포함하고, 상기 바닥판 및 상기 기준 벽체에 센싱 가이드홈이 관통형성된 고정선반;
    상기 고정선반의 상기 센싱 가이드 홈에 장착되는 센서;
    상기 센서의 값에 따라 상기 고정선반 상의 모재의 위치를 조절하여 고정시키는 파지구; 및
    상기 센서에 입력된 상기 모재의 위치에 따라 상기 파지구의 위치를 조정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 센싱 가이드홈은 상기 바닥판과 상기 기준벽체의 모서리에 천공되는 다중가이드홈과 상기 바닥판에 천공된 바닥판 가이드홈, 및 상기 기준벽체에 천공된 기준벽체 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공용 자동원점 클램프.
  2. 삭제
  3. 제1항이 있어서,
    상기 센서는
    상기 모재의 위치를 직접 측정하는 선단, 및
    상기 고정선반으로부터 상기 선단이 배치되는 위치를 조절하는 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공용 자동원점 클램프.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 상기 다중가이드홈, 상기 바닥판 가이드홈, 및 상기 기준벽체 가이드홈에는
    상기 센서의 상기 선단이 노출되도록 상기 바닥판 및 상기 기준벽체의 표면 중 어느 하나 이상에 천공된 센서노출공, 및
    상기 센서의 나사부 형상에 대응되도록 나사산을 포함하는 센서체결관이 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭가공용 자동원점 클램프
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다중가이드홈은, 상기 센서체결관이 상기 바닥판 및 상기 기준벽체로부터 경사지도록 형성되되,
    상기 센서체결관이 상기 바닥판과 이루는 각도의 값은 상기 센서체결관이 상기 기준벽체와 이루는 각도의 값과 동일한 것을 특징으로 하는 절삭가공용 자동원점 클램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파지구는,
    상기 모재를 상기 바닥판 및 상기 기준벽체 방향으로 가압 고정시키는 프레스 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭가공용 자동원점 클램프.
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