KR101518043B1

KR101518043B1 - 대면적 피가공물 고정용 보조지그

Info

Publication number: KR101518043B1
Application number: KR1020140164831A
Authority: KR
Inventors: 윤재호
Original assignee: 윤재호
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2015-05-06

Abstract

본 발명은 고속가공기 등 공작기계의 규격화된 지그에 신속하게 장착되어 규격화된 지그가 고정하기 어려운 대면적의 피가공물을 용이하게 결합 고정시킬 수 있도록 한 대면적 피가공물 고정용 보조지그에 관한 것으로, 직육면체로서 상부면에는 한쪽 방향으로 나란하게 하나 이상의 평행홈이 형성되고, 상기 각 평행홈의 양단부에는 피가공물의 하부면과 볼트결합을 할 수 있도록 수직방향으로 체결관통공이 형성되며, 중앙의 하부면에는 상기 표준지그의 사각홈에 끼워져 표준지그의 조임부에 의해 표준지그와 접촉하여 결합되는 중앙돌출부가 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 표준지그의 상부면적보다 훨씬 넓은 면적을 가지는 피가공물을 용이하게 장착, 고정할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 대면적 피가공물이 보조지그의 상부면에 전체적으로 밀착하여 고정되므로 가공 시 피가공물의 평탄도가 높아지고, 피가공물 상부에 가공되는 형상의 가공오차가 감소되는 등 대면적 피가공물의 가공정밀도가 높아지는 효과가 발생한다.

Description

대면적 피가공물 고정용 보조지그{AUXILIARY JIG FOR LARGE SIZE WORKPIECE}

본 발명은 고속가공기 등 공작기계의 규격화된 지그에 신속하게 장착되어 규격화된 지그가 고정하기 어려운 대면적의 피가공물을 용이하게 결합 고정시킬 수 있도록 한 대면적 피가공물 고정용 보조지그에 관한 것이다.

일반적으로 고속가공기 등 공작기계에는 피가공물을 가공하는 작업대인 플레이트가 구비되어 있는데 이러한 플레이트 상에는 피가공물을 직접 고정시키는 지그가 장착 결합되는 척이 설치되어 있다.

그런데, 이러한 공작기계와 공작기계의 플레이트에 설치되는 척 및 상기 척에 장착 결합되는 지그는 모두 공작기계를 제작하는 각 제작사가 각 공작기계의 용도에 맞게 각각 표준규격으로 제작하여 한꺼번에 판매를 하고 있다.

따라서, 이러한 공작기계를 구입한 사용자는 그 공작기계의 플레이트 규격에 맞게 제작되어 제공되는 척과 지그로 피가공물을 고정시켜 가공을 하고 있다.

한편, 최근 스마트폰이 대중화되면서 화면크기가 다양해지고 형상 자체도 곡면 형상을 가진 스마트폰이 최근 유행하고 있으며, 손목에 차는 스마트워치, 안경같이 얼굴에 쓰는 스마트글래스 등 몸에 착용하는 웨어러블 기기까지 속속 등장하고 있는 실정이다.

이러한 곡면 화면을 가진 스마트폰이나 웨어러블 기기의 커버 글라스로 사용되는 곡면 유리는 제작이 매우 까다로워 그 곡면 유리를 성형할 수 있는 성형치구(금형)의 개발이 속속 이루어지고 있다.

그리고, 스마트폰 등의 화면크기가 점점 대형화됨에 따라 그에 맞는 대형 유리를 성형가공하기 위한 대면적 성형치구의 개발도 이루어지고 있으나, 문제는 대면적 성형치구를 가공하기 위해 대면적 성형치구를 고정시켜 주는 고속가공기 등 공작기계의 고정지그의 개발은 미처 이루어지지 않고 있는 실정이다.

현재 스마트폰 등의 통신기기에 사용되는 곡면 및 평면 유리를 성형가공하는데 사용되는 성형치구는 고속가공기로 가장 많이 가공하고 있는데, 앞서 설명한 바와 같이 종래 고속가공기의 플레이트에 장착된 표준 척 규격에 맞추어진 지그(이하에서는 '표준지그'라 함)는 그 크기와 형상이 표준화되어 고속가공기와 함께 제공되고 있으므로 사용자의 입장에서는 다양한 크기와 형상을 가진 피가공물을 고정시키는데에는 한계를 가지고 있다. 그리고 고속가공기의 표준지그로 고정시킬 수 없는 크기와 형상의 피가공물을 고정시키기 위해 별도로 지그를 제작해서 사용해야 하는데 이는 너무 많은 비용과 시간이 소요되어 현실적으로 실현하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 고속가공기의 표준지그로 고정하기 어려운 피가공물의 경우에는 고정이 가능한 다른 공작기계에서 피가공물을 가공하는 등의 방법을 찾을 수밖에 없었다.

도 1은 앞서 설명한 고속가공기 중 가장 널리 알려지고 사용되고 있는 스위스 EROWA사의 고속가공기에 사용되고 있는 표준지그(생산현장에서는 'EROWA 지그'로 호칭되고 있음)에 피가공물이 장착된 모습을 보여주는 도면으로, 도면에 도시된 바와 같이 고속가공기의 표준지그(10)는 하부에 원기둥 형태로 돌출되어 고속가공기의 플레이트에 장착 설치되어 있는 척에 삽입되어 결합되는 척결합부(11)와, 상기 척결합부 상부의 직육면체 몸체와, 상기 몸체 상단 중앙부에 형성되어 피가공물을 장착 고정하는 사각홈(12)과, 상기 사각홈 양측 결합돌출부(13)를 관통하여 피가공물을 볼트로 조여 고정시켜주는 조임부(14)로 이루어져 있다. 한편, 상기 사각홈에 끼울 수 없는 형태의 피가공물, 예를 들면 평판형의 피가공물의 경우에는 상기 직육면체 몸체 상부면, 즉 사각홈 양측벽의 상단면에 피가공물의 하부면을 접착제로 결합 고정시키는 방법으로 피가공물을 고정시킨다.

이러한 구성을 가진 고속가공기의 표준지그는 도 1에 도시된 바와 같이 사각홈의 폭보다 좁은 피가공물을 고정시키는 것에는 아무런 문제가 없으나 사각홈의 폭보다 넓은 대면적 평판의 피가공물을 고정시킬 경우에는 표준지그 상단면과 접촉하지 않는 피가공물 부분이 생길 수밖에 없다. 즉, 피가공물의 하부면 중에서 표준지그 상단면과 밀착해서 안착되는 부분을 제외한 부분은 하부에 아무런 지지면이 없이 공중에 뜬 상태로 상부에서 작동하는 공구의 하방압력을 받을 수밖에 없게 된다. 이러한 상태에서 피가공물을 가공하게 되면 피가공물 상단면의 평탄도가 떨어지게 되고 가공오차가 허용범위를 넘어서 불량이 발생하는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 고속가공기의 표준지그로는 고정하기 어려운 대면적 피가공물을 고정하기 위해 종래 고속가공기의 표준지그 상에 보조로 장착되어 대면적 피가공물을 안정적으로 고정시킬 수 있도록 한 대면적 피가공물 고정용 보조지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은 직육면체로서 상부면에는 한쪽 방향으로 나란하게 하나 이상의 평행홈이 형성되고, 상기 각 평행홈의 양단부에는 피가공물의 하부면과 볼트결합을 할 수 있도록 수직방향으로 체결관통공이 형성되며, 중앙의 하부면에는 상기 표준지그의 사각홈에 끼워져 표준지그의 조임부에 의해 표준지그와 접촉하여 결합되는 중앙돌출부가 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 대면적 피가공물 고정용 보조지그에 의해 달성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 대면적 피가공물 고정용 보조지그는, 표준지그의 상부면적보다 훨씬 넓은 면적을 가지는 피가공물을 용이하게 장착, 고정할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 대면적 피가공물이 보조지그의 상부면에 전체적으로 밀착하여 고정되므로 가공 시 피가공물의 평탄도가 높아지고, 피가공물 상부에 가공되는 형상의 가공오차가 감소되는 등 대면적 피가공물의 가공정밀도가 높아지는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명의 보조지그에 의하면 대면적 피가공물의 형상에 따라 피가공물을 접착결합 또는 볼트체결결합 중 어느 하나의 방법으로 용이하게 보조지그에 결합시킬 수 있으며, 보조지그 상부면에 접착제로 고정, 결합된 피가공물은 보조지그 상면에 형성된 평행홈에 의해 보조지그에서 용이하게 분리된다.

도 1은 종래 고속가공기의 표준지그에 피가공물이 장착된 모습을 보여주는 도면대용사진.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대면적 피가공물 고정용 보조지그의 사시도.
도 3은 고속가공기의 표준지그와 본 발명에 따른 보조지그와 대면적 피가공물이 결합 고정된 모습을 보여주는 배면사시도.
도 4는 본 발명에 따른 보조지그가 고속가공기의 표준지그에 장착 결합된 모습을 보여주는 도면대용 배면사진.

이하, 본 발명의 대면적 피가공물 고정용 보조지그의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 보조지그(100)는 통상 고속가공기(도시 하지 않음)의 플레이트 위에 장착된 척에 설치되는 표준지그(고속가공기 제조사가 고속가공기 규격에 맞춰 제공하는 지그로 예를 들면 고속가공기 제조사인 스위스 EROWA사의 표준지그) 위에 볼트체결로 결합되어 고정된다. 따라서, 본 발명의 대면적 피가공물 고정용 보조지그(100)의 하부면은 기본적으로 표준지그(10)의 상부면과 형상 맞춤될 수 있는 형상으로 제작된다.

참고로, 본 발명의 대면적 피가공물 고정용 보조지그는 도 1의 표준지그(10)와 동일유사한 형상을 가진 표준지그를 사용하는 고속가공기 이외의 밀링머신 등 일반 공작기계에 설치되어 사용될 수도 있음을 밝혀둔다.

먼저, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대면적 피가공물 고정용 보조지그의 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 보조지그(100)는 직육면체로서 상부면에는 한쪽 방향으로 나란하게 하나 이상의 평행홈(110)이 형성되고, 상기 각 평행홈(110)의 양단부에는 피가공물의 하부면과 볼트결합을 할 수 있도록 수직방향으로 체결관통공(130)이 형성되며, 중앙 하부면에는 도 1에 도시된 표준지그의 사각홈(12)에 끼워져 표준지그의 조임부(14)에 의해 표준지그와 접촉하여 결합되는 중앙돌출부(120)가 형성된다.

상기 평행홈(110)은 피가공물을 접착제로 보조지그에 결합 고정하는 경우 가공을 마치고 피가공물을 보조지그에서 용이하게 분리시키기 위해 보조지그의 상부면에 형성되는 것이다. 일반적으로 피가공물이 금속일 경우에는 접착제 제거제를 사용해서 피가공물을 지그에서 분리하지만 분리에 시간이 많이 걸리며, 피가공물 재질이 흑연 등으로 금속이 아닐 경우에는 접착제 제거제를 사용한다 하더라도 제거제가 스며들 수 없는 피가공물의 중앙부가 지그에 그대로 들러붙어 분리 시 파손되는 등의 문제가 종종 발생하기 때문에 본 발명의 보조지그에서는 그러한 문제를 해결하기 위해 상부면에 분리용 평행홈을 형성하는 것이다.

상기의 구성을 가진 본 발명의 보조지그(100)가 고속가공기의 표준지그에 장착되어 대면적 피가공물을 결합 고정하고 있는 배면 모습이 도 3에 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보조지그(100)는 중앙돌출부(120)가 상기 고속가공기의 표준지그(10)의 사각홈(12)에 끼워져 표준지그 몸체에 견고하게 결합된다. 상기 보조지그(100)의 중앙돌출부(120)는 고속가공기의 표준지그의 사각홈(12)에 삽입 안착된 다음 표준지그의 결합돌출부(13) 벽면에 형성되어 있는 조임부(14)의 조임볼트에 의해 표준지그에 견고하게 결합된다.

참고로, 도 3에는 설명을 용이하게 위해 본 발명의 보조지그(100) 위에 결합 고정된 대면적 피가공물의 면적이 보조지그 상면의 면적보다 넓은 것으로 도시했으나, 보조지그 상에 안착되는 대면적 피가공물의 크기는 보조지그보다 작은 것이 가공 시 진동이나 휨 등에 의한 가공오차를 가장 작게 할 수 있으므로 가장 바람직하다. 그렇지만, 대면적 피가공물 면적의 최소 2/3 이상의 면적을 가진 보조지그라도 상부에서 작동하는 공구의 하방압력을 충분히 지지할 수 있어 가공정밀도에는 큰 차이가 없으므로 보조지그를 대면적 피가공물의 크기보다 반드시 크게 제작할 필요는 없다.

그리고, 상기와 같이 고속가공기의 표준지그(10)에 결합된 본 발명의 보조지그(100) 위에 대면적 피가공물(A)이 안착, 결합되는데, 대면적 피가공물의 특성에 따라 보조지그(100)와 피가공물의 결합방법은 접착제에 의한 본딩결합방법과 체결볼트에 의한 볼트결합방법이 있다.

즉, 대면적 피가공물(A)이 하부면에 볼트체결을 위한 나사공을 형성할 수 있을 정도의 두께와 형상을 가지고 있는 경우는 보조지그(100)의 체결관통공(140)에 대응하는 피가공물 하부면 위치에 나사공을 형성하여 볼트체결로 피가공물을 보조지그에 결합 고정시킨다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보조지그(100)의 체결관통공(140) 상부쪽은 체결볼트의 몸체 직경에 대응하는 직경을 가지며, 하부쪽은 체결볼트의 머리부가 외부로 노출되지 않도록 볼트머리가 삽입될 수 있도록 볼트머리 직경에 대응하는 직경을 가지는 2단 관통공으로 형성하여, 체결볼트를 체결관통공(140) 하부에서 상부로 삽입해서 상부의 피가공물 하부면의 나사공에 체결한다.

그리고, 대면적 피가공물(A)이 나사공을 형성하기 어려운 얇은 두께나 복잡한 형상을 가지고 있는 경우에는 대면적 피가공물의 하부면과 평행홈(110)이 형성된 본 발명의 보조지그(100) 상부면에 접착제를 도포하여 본딩결합시켜 대면적 피가공물을 보조지그에 결합 고정시킨다. 상기와 같이 대면적 피가공물을 보조지그에 접착제로 결합 고정시킨 후 가공을 한 다음 피가공물을 보조지그에서 분리할 때에는 상기 보조지그의 상부면에 형성된 평행홈(140)에 분리공구를 외부에서 삽입하여 피가공물을 용이하게 분리할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 보조지그의 실제 사용실시예를 보여주는 사진으로, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보조지그는 고속가공기의 표준지그에 신속하고 용이하게 장착 결합되어 표준지그보다 훨씬 큰 크기를 가진 대면적 피가공물을 용이하게 결합 고정할 수 있도록 해준다.

A: 대면적 피가공물
10: 표준지그 11 : 척결합부
12: 사각홈 13: 결합돌출부
14: 조임부
100: 보조지그 110: 평행홈
120: 중앙돌출부 130: 체결관통공

Claims

공작기계의 플레이트 상의 척에 장착되는 표준지그에 장착 결합되어 피가공물을 고정하는 보조지그에 있어서,
직육면체로서 상부면에는 한쪽 방향으로 나란하게 하나 이상의 평행홈이 형성되고, 상기 각 평행홈의 양단부에는 피가공물의 하부면과 볼트결합을 할 수 있도록 수직방향으로 체결관통공이 형성되며, 중앙의 하부면에는 상기 표준지그의 사각홈에 끼워져 표준지그의 조임부에 의해 표준지그와 접촉하여 결합되는 중앙돌출부가 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하고,
상기 체결관통공은 상부와 하부가 서로 다른 직경을 2단 관통공으로 형성되어, 상부쪽은 나사몸체의 직경에 대응하는 직경을 가지며 하부쪽은 나사머리의 직경에 대응되는 직경을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 대면적 피가공물 고정용 보조지그.
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