KR101523364B1 - 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치 - Google Patents

지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101523364B1
KR101523364B1 KR1020150020178A KR20150020178A KR101523364B1 KR 101523364 B1 KR101523364 B1 KR 101523364B1 KR 1020150020178 A KR1020150020178 A KR 1020150020178A KR 20150020178 A KR20150020178 A KR 20150020178A KR 101523364 B1 KR101523364 B1 KR 101523364B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cartridge
workpiece
jig assembly
cartridges
coupled
Prior art date
Application number
KR1020150020178A
Other languages
English (en)
Inventor
고재식
Original Assignee
고재식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고재식 filed Critical 고재식
Priority to KR1020150020178A priority Critical patent/KR101523364B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101523364B1 publication Critical patent/KR101523364B1/ko
Priority to PCT/KR2015/005999 priority patent/WO2016129754A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/061—Work-clamping means adapted for holding a plurality of workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/062—Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 지그 조립체는, 가공 장치의 회전축에 결합되고, 다면체로 형성되는 바디; 및 상기 바디의 적어도 두 측면에 결합되고, 상기 가공 장치의 공구에 의해 가공되는 가공물이 적어도 두 개 이상 수용되는 카트리지들을 포함한다.

Description

지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치{JIG ASSEMBLY AND MACHINING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명의 일실시예들은 복수의 가공물들이 고정되는 지그 조립체 및 지그 조립체를 구비하는 가공장치에 관한 것이다.
종래 지그장치의 주 목적은 공작물을 견고히 고정시켜주어 가공과 측정시 공작물의 위치를 제어하고 움직임을 방지하는 데 있다. 또한 종래의 지그장치는 각각의 공정에서 즉 가공용 지그장치는 공작물을 고정시켜주고, 3차원 측정시의 측정용 지그는 측정방향을 고정시켜주는 역할을 수행하였다. 각각의 전담 역할을 수행하는 지그장치에서, 가공용 지그장치는 5축 머시닝센터의 Y-축 회전각(Tilt angle)의 한계 값에 따른 공구 접근 자세를 유연하게 할뿐만 아니라 공구의 접근이나 후퇴방향을 폭 넓게 정의하여 가공상의 공구자세에 의한 제약을 완화해 주며, 3차원 측정용 지그장치는 작업자가 원하는 특정부분을 정확하고 신속하게 측정될 수 있도록 원활한 셋팅이 이루어 질 수 있도록 하고, 측정과정에서의 공작물의 흔들림을 방지하여 오차율을 최소화하는 역할을 수행한다.
이러한 종래의 지그장치는 공정별로 소수의 가공물을 분리하여 가공하여야 하고, 측정용 지그를 이용하여 각각을 별개로 측정하여야 하므로, 가공시간이 늘어나는 문제가 있다. 또한, 종래의 지그는 가공물을 지그에 삽입한 이후 고정하는 방식을 취하기 때문에 가공물이 완성된 후 평탄도의 문제가 발생하는 경우가 많다. 또한, 공구에 의해 가공하도록 가공물을 이동시키기 위해 최대 순간 전력이 다수 요구되므로 전력 소모가 많다.
따라서, 동시에 다수의 가공물을 장착하여 가공할 수 있고, 평탄도 등 불량도를 개선하며, 최대 전력 소모를 줄일 수 있는 보다 개선된 지그 조립체가 고려될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 다수의 가공물을 장착할 수 있는 지그 조립체 및 이를 구비한 가공장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 보다 향상된 구조를 갖으며, 복합적인 기능을 갖는 지그 조립체 및 이를 구비한 가공장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 지그 조립체는, 가공 장치의 회전축에 결합되고, 다면체로 형성되는 바디; 및 상기 바디의 적어도 두 측면에 결합되고, 상기 가공 장치의 공구에 의해 가공되는 가공물이 적어도 두 개 이상 수용되는 카트리지들을 포함한다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 바디는 상기 카트리지들이 각각 결합되는 적어도 세개의 측면(3 Sides)을 구비할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 바디는 한 쌍으로 구비되고, 각각의 바디가 서로 평행하게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지들은 복수로 구비되고, 서로 면접하게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지들은, 상기 바디에 면접하는 배면부; 내주가 상기 가공물의 측면과 접하는 한정부; 및 상기 가공물이 수용될 수 있도록 일면에서 리세스된 수용부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지들은, 상기 한정부로부터 상기 배면부까지 경사지게 연장되는 경사부를 더 포함하고, 각각의 상기 카트리지들의 경사부가 서로 면접하게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 바디가 회전되면, 중력에 의해 상기 카트리지가 상기 바디로부터 분리될 수 있도록, 상기 카트리지는 탈착가능하게 상기 바디에 결합될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 바디가 회전되면, 중력에 의해 상기 가공물이 상기 카트리지로부터 분리될 수 있도록, 상기 가공물은 탈착가능하게 상기 카트리지에 결합될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 가공물이 상기 카트리지의 일면에 흡착되도록, 상기 카트리지는 흡기모터와 연통되는 홀을 구비할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지들은, 상기 가공물이 고정될 수 있도록 일면에 형성된 돌출부들; 및 상기 바디의 일면에 형성된 고정돌기 또는 고정홈에 대응하여 배면에 형성되는 가이드 홈 또는 가이드 돌기를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지들은, 상기 일면으로부터 상기 배면까지 경사지게 연장되는 경사부를 더 포함하고, 각각의 상기 카트리지들의 경사부가 서로 면접하게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 카트리지가 탈착가능하게 상기 바디에 결합되도록, 상기 카트리지의 배면에 상기 바디의 흡기구에 대응하는 흡입홈이 형성될 수 있다.
또한 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명의 다른 실시예는, 상기한 지그 조립체를 구비한 가공장치를 개시한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 지그 조립체 및 이를 구비한 가공장치는 동시에 다수의 가공물을 장착하여 가공할 수 있고, 평탄도 등 불량도를 개선할 수 있다.
또한, 최대 전력이 발생되는 회수가 적어 전체적인 전력소모를 줄일 수 있다.
그리고, 보다 적은 공구의 교체를 통해 가공을 할 수 있으므로, 전체적인 가공시간을 줄일 수 있으며, 가공물의 모델 변경시 동일한 지그를 활용하여 제작할 수 있으므로, 보다 경제적인 지그 조립체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 가공장치의 일 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 지그 조립체를 이용하여 가공하는 일 예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련된 지그 조립체의 개념도.
도 4는 도 3에 도시된 지그 조립체의 일 측면을 도시한 도면.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 관련된 카트리지의 개념도.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 관련된 카트리지의 경사부를 도시한 도면.
도 6은 도 5a에 도시된 카트리지에 가공물이 장착되는 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 관련하여 지그 조립체의 일측면을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 카트리지를 도시한 사시도.
도 9는 도 8의 배면도.
도 10은 도 8에 도시된 카트리지가 장착되는 바디를 도시한 도면.
도 11은 비교예에 따르는 지그 조립체의 사진.
도 12는 도 11에 따르는 지그 조립체를 이용하는 경우 케이스의 가공오차를 측정하는 일 예를 나타내는 사진.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따르는 지그 조립체를 이용하는 경우 케이스의 가공오차를 측정하는 일 예를 나타내는 개념도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따르는 지그 조립체를 이용한 케이스의 가공방법을 도시한 순서도.
이하, 본 발명에 관련된 지그 조립체 및 이를 구비한 가공장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 가공장치(100)의 일 예를 도시한 도면이다. 가공장치(100)는 일 예로 머시닝 센터가 될 수 있다. 이외에도, 선반이나 밀링머신 또는 태핑기가 될 수 있다.
가공장치(100)가 머시닝 센터로 구현되는 경우, 가공장치(100)는 구동 모터(미도시), 주축대(110), 베드(170), 새들(160), 테이블(150), 컬럼(120), 자동공구교환장치(140), 조작판, 제어부, 서보 기구(180) 등을 포함할 수 있다. 베드(bed, 170)는 고강성을 유지할 수 있도록 되어 있고, 슬라이드면은 마찰 저항이 극히 적은 안내면(Linear motion guide)으로 구성되어 있다. 컬럼(column, 120)은 베드(170) 위에 부착되어 있으며, 스핀들 헤드를 지지하고 안내해 주는 역할을 하고 있다. 주축대(spindle head, 110)의 내부에는 주축 모터와 풀리(pulley)가 V벨트로 연결되어 주축을 회전시키며, 주축의 구멍은 테이퍼로 되어 있어 공구를 클램핑(clamping)했을 때 주축의 중심과 공구의 중심이 정확히 일치되도록 되어 있다. 테이블(table, 150)은 새들(saddle, 160) 위에 배치되어 있으며, 새들(160)은 베드(170) 위에서 안내면의 중앙에 배치된 볼 나사(ball screw)에 의해 구동된다. 이송용 박스는 베드(170) 전면, 컬럼(120) 상면, 새들(160) 우측면의 3면에 배치되어 있다. 각 박스에는 이송용 AC 서보 모터(servo motor)가 부착되어 있어 볼 나사를 구동한다. 그리고, 조작판은 NC선반과 비슷하며, 기계를 수동 조작하는 기계 조작판으로 구성되어 있다. 자동공구교환장치(ATC, 140)는 주축에 고정되어 있는 공구와 다음 가공에 사용될 공구를 자동으로 교환하는 장치이다. 자동공구교환장치(140)는 기계의 크기에 따라 형식이 다른 것이 있으며(터릿형, 저장형 등), 장착할 수 있는 공구의 수도 여러 개에서 수십 개까지 있다. 공구 호출 방식은 임의의 공구를 번호로 호출하여 교환할 수 있는 랜덤 방식과 배열순으로 주축에 장착하는 순차형 방식이 있다
자동일감교환장치(APC)는 머시닝 센터 등에 의해 가공되는 가공물의 크기와 모양이 다양해지면 운반과 교체에 많은 문제가 있으며, 1대의 공작기계로 한 종류 또는 여러 종류의 가공물을 대량으로 가공할 때에 가공물이 교체될 때마다 가공물과 공구의 고정 및 위치 결정(setting)에 소요되는 시간이 많이 걸린다. 그러므로 기계의 정지 시간을 단축시키기 위하여 표준형 고정 지그를 가공장치(100)의 테이블(150)에 직접 부착해 사용하거나, 기계 밖에서 공작물을 지그 조립체에 고정하고 지그 조립체 전체를 운반해 가공장치(100)의 테이블(150)에 부착시켜 사용한다. 즉, 자동일감교환장치는 가공물을 고정시킨 지그 조립체 전체를 운반해 공작기계에 부착하고 제거한다.
이하에서 설명되는 지그 조립체는 가공장치(100)의 어느 일 부분(190)에 결합될 수 있다. 일 예로, 테이블(150)과 주축대(110) 사이에 배치되어 자동일감교환장치에 의해 지그 조립체가 회전운동, 상하운동 또는 좌우운동을 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 지그 조립체(200)를 이용하여 가공하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 지그 조립체(200)는 어느 일면 상에 공구(주축대(110)는 공구를 포함한다)가 위치하도록 배치될 수 있다. 그리고, 지그 조립체(200)는 회전가능하게 형성되는 회전축(190)에 결합된다. 회전축(190)은 지그 조립체(200)를 회전시킬 수 있으며, 이외에도 회전축(190)은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 지그 조립체(200)를 이동시킬 수도 있다.
이로 인해, 지그 조립체(200)는 공구가 결합된 주축대(110)에 의해 결합된 가공물(240)이 가공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련된 지그 조립체(200)의 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 지그 조립체(200)의 일 측면을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 지그 조립체(200)는 바디(210) 및 카트리지(230)를 포함한다. 바디(210)는 다면체로 형성된다. 예를들면, 바디(210)는 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 도 4를 참조하면, 바디(210)는 사각기둥 형상으로 이루어질 수 있다.
다시 도 3 내지 도 4를 참조하면, 바디(210)의 적어도 두 측면에는 카트리지(230)가 각각 결합될 수 있다. 카트리지(230)들은 바디(210)의 각 측면에 결합될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 바디(210)는 복수로 형성될 수 있다. 바디(210)가 복수로 형성되면 각 바디(210)들의 일측에 결합부(220)가 형성될 수 있다. 각 바디(210)들은 결합부(220)에 일체로 형성될 수 있다. 이 때, 회전축(190)은 결합부(220)에 결합될 수 있다. 도 3을 참조하면, 바디(210)는 한 쌍으로 구비되고, 각각의 바디(210)가 서로 평행하게 배치될 수 있다.
카트리지(230)는 가공물(240)을 수용할 수 있도록 형성된다. 카트리지(230)들은 복수로 구비될 수 있으며, 각 카트리지(230)들의 측면이 서로 면접하게 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 카트리지(230)는 바디(210)에 탈착가능하게 결합된다. 카트리지(230)를 바디(210)에 고정시키는 수단은 볼트와 같은 체결수단이 될 수도 있지만, 후크와 같은 형태로 카트리지(230)의 어느 일부분을 바디(210)에 고정시키는 걸림장치가 될 수도 있다. 이 때, 체결수단이나 걸림장치를 제어하면 카트리지(230)를 자동으로 탈착시킬 수 있다. 즉, 카트리지(230)가 지면을 마주보는 위치에서 걸림장치를 해제하면 중력에 의해 카트리지(230)가 바디(210)로부터 분리될 수 있다.
또한, 가공물(240)은 카트리지(230)에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 가공물(240)을 카트리지(230)에 고정시키는 수단은 볼트와 같은 체결수단이 될 수도 있지만, 후크와 같은 형태로 가공물(240)의 어느 일부분을 카트리지(230)에 고정시키는 걸림장치가 될 수도 있다. 이 때, 체결수단이나 걸림장치를 제어하면 가공물(240)을 자동으로 탈착시킬 수 있다. 즉, 가공물(240)이 지면을 마주보는 위치에서 걸림장치를 해제하면 중력에 의해 가공물(240)이 카트리지(230)로부터 분리될 수 있다.
카트리지(230)에 흡기모터와 연통되는 홀이 형성될 수 있다. 흡기모터는 가공장치(100) 내부에 내장되며, 바디(210)를 지나 홀과 연통된다. 흡기모터를 통해 흡기를 하게 되면 홀 내부가 진공에 가까운 상태가 되면서 홀을 덮고 있는 가공물(240)을 흡착하게 된다. 이로 인해, 가공물(240)이 카트리지(230)에 밀착된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 관련된 카트리지(230)의 개념도이다.
카트리지(230)들은 배면부(231), 한정부(232) 및 수용부(232)를 포함할 수 있다. 배면부(231)는 카트리지(230)가 바디(210)와 면접하는 부분으로서 편평하게 형성된다. 한정부(232)는 가공물(240)을 측면과 접하는 부분으로서, 가공물(240)에 대응하는 형상으로 이루어진다. 수용부(232)는 가공물(240)이 수용될 수 있도록 일면에서 리세스된 부분으로서, 접하는 가공물(240)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어진다.
한정부(232)로부터 배면부(231)까지 경사지게 연장되는 경사부(234)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 경사부(234)들은 서로 면접하게 배치될 수 있다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 관련된 카트리지(230)의 경사부(234)를 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 카트리지(230)들은 배면부(231), 한정부(232) 및 수용부(232)를 포함할 수 있다. 배면부(231)는 카트리지(230)가 바디(210)와 면접하는 부분으로서 편평하게 형성된다. 한정부(232)는 가공물(240)을 측면과 접하는 부분으로서, 가공물(240)에 대응하는 형상으로 이루어진다. 수용부(232)는 가공물(240)이 수용될 수 있도록 일면에서 리세스된 부분으로서, 접하는 가공물(240)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어진다.
한정부(232)로부터 배면부(231)까지 경사지게 연장되는 경사부(234)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 경사부(234)들은 서로 면접하게 배치될 수 있다.
그리고, 서로 면접하게 배치되는 카트리지(230) 중 어느 하나의 카트리지(230)의 경사부(234)에는 돌기(239)가 형성되고, 다른 하나의 카트리지(230)의 경사부(234)에는 돌기에 대응하는 홈(238)이 형성될 수 있다. 홈홈(238)에 돌기(239)가 삽입되면 카트리지(230) 간의 슬라이드 이동을 방지할 수 있다. 이와 같이 구성하면, 카트리지(230)의 내부에 빈 공간을 형성하더라도 카트리지(230)만으로 지그 조립체(200)를 구성할 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 카트리지(230)에 가공물(240)이 장착되는 예를 도시한 도면이다.
가공물(240)은 일 예로 이동 단말기의 외관을 형성하는 메탈 케이스(metal case)가 될 수 있다. 카트리지(230)의 수용부(232)에는 홀(236)이 형성된다. 홀(236)은 흡기모터와 연통된다. 흡기모터는 가공장치(100) 내부에 내장되며, 바디(210)를 지나 홀과 연통된다. 흡기모터를 통해 흡기를 하게 되면 홀(236) 내부가 진공에 가까운 상태가 되면서 홀(236)을 덮고 있는 가공물(240)을 흡착하게 된다. 이로 인해, 가공물(240)이 카트리지(230)에 밀착된다.
이로 인해, 가공물(240)이 카트리지(230)에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 이와 달리, 가공물(240)을 카트리지(230)에 고정시키는 수단은 볼트와 같은 체결수단이 될 수도 있지만, 후크와 같은 형태로 가공물(240)의 어느 일부분을 카트리지(230)에 고정시키는 걸림장치가 될 수도 있다. 이 때, 체결수단이나 걸림장치를 제어하면 가공물(240)을 자동으로 탈착시킬 수 있다. 즉, 가공물(240)이 지면을 마주보는 위치에서 걸림장치를 해제하면 중력에 의해 가공물(240)이 카트리지(230)로부터 분리될 수 있다.
이상 설명한 지그 조립체(200)는 다량의 가공물(240)이 장착될 수 있으며, 하나의 공구를 이용하여 다량의 가공물(240)을 연속적으로 가공할 수 있다.
예를 들어, 지그 조립체(200)가 두 개의 바디(210)로 이루어지고, 각 바디(210)가 4개의 장착면을 구비하고, 각각의 장착면에 8개의 가공물(240)이 배치된다면, 총 64개의 가공물(240)을 공구의 교체없이 연속적으로 가공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련하여 지그 조립체의 일측면을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 바디(310)는 삼각기둥 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고, 바디(310)의 적어도 두 측면에는 카트리지(330)가 각각 결합될 수 있다. 카트리지(330)들은 바디(310)의 각 측면에 결합될 수도 있다.
앞서 살펴본 바와 같이, 바디(310)는 복수로 형성될 수 있다. 바디(310)가 복수로 형성되면 각 바디(310)들의 일측에 결합부가 형성될 수 있다. 각 바디(310)들은 결합부에 일체로 형성될 수 있다. 이 때, 회전축(190)은 결합부에 결합될 수 있다. 그리고, 바디(310)는 한 쌍으로 구비되고, 각각의 바디(310)가 서로 평행하게 배치될 수 있다.
카트리지(330)는 가공물(240)을 수용할 수 있도록 형성된다. 카트리지(330)들은 복수로 구비될 수 있으며, 각 카트리지(330)들의 측면이 서로 면접하게 배치될 수 있다.
도 7을 다시 참조하면, 카트리지(330)는 바디(310)에 탈착가능하게 결합된다. 카트리지(330)를 바디(310)에 고정시키는 수단은 볼트와 같은 체결수단이 될 수도 있지만, 후크와 같은 형태로 카트리지(330)의 어느 일부분을 바디(310)에 고정시키는 걸림장치가 될 수도 있다. 이 때, 체결수단이나 걸림장치를 제어하면 카트리지(330)를 자동으로 탈착시킬 수 있다. 즉, 카트리지(330)가 지면을 마주보는 위치에서 걸림장치를 해제하면 중력에 의해 카트리지(330)가 바디(310)로부터 분리될 수 있다.
그리고, 가공물(240)은 카트리지(330)에 탈착가능하게 결합될 수 있다. 가공물(240)을 카트리지(330)에 고정시키는 수단은 볼트와 같은 체결수단이 될 수도 있지만, 후크와 같은 형태로 가공물(240)의 어느 일부분을 카트리지(330)에 고정시키는 걸림장치가 될 수도 있다. 이 때, 체결수단이나 걸림장치를 제어하면 가공물(240)을 자동으로 탈착시킬 수 있다. 즉, 가공물(240)이 지면을 마주보는 위치에서 걸림장치를 해제하면 중력에 의해 가공물(240)이 카트리지(330)로부터 분리될 수 있다. 앞서 살펴본 바와 같이, 카트리지(330)에 흡기모터와 연통되는 홀이 형성될 수 있다. 흡기모터는 가공장치(100) 내부에 내장되며, 바디(310)를 지나 홀과 연통된다. 흡기모터를 통해 흡기를 하게 되면 홀 내부가 진공에 가까운 상태가 되면서 홀을 덮고 있는 가공물(240)을 흡착하게 된다. 이로 인해, 가공물(240)이 카트리지(330)에 밀착된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 카트리지를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 배면도이고, 도 10은 도 8에 도시된 카트리지가 장착되는 바디를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 카트리지(430)의 일면에 가공물(240)이 결합되도록 가공물(240)의 리세스된 부분(또는 가공물의 홀이 될 수 있다)에 대응하도록 형성되는 돌출부(437, 438)들이 형성될 수 있다. 돌출부(437, 438)들은 가공물(240)의 상부와 하부에 각각 결합될 수 있다. 돌출부(437, 438)들은 결합되는 가공물(240)들의 개수에 대응하여 복수로 형성될 수 있다. 총 8개의 가공물(240)들은 동시에 가공하기 위해 돌출부(437, 438)들은 이에 대응하는 수로 형성될 수 있다. 도 8에서 미설명된 도면부호 434는 경사부이다.
도 9와 도 10을 참조하면, 카트리지(430) 배면에 복수의 가이드홈(436)들이 형성되고, 이에 대응하여 바디(410)의 일면에 복수의 고정돌기(411)가 형성될 수 있다. 또한 카트리지(430)의 배면에 흡입홈(435)이 형성되고, 이에 대응하여 바디(410)의 일면에 흡기구(412)가 형성될 수 있다. 가공장치(100) 내부에 내장된 흡기모터와 흡기구(412)가 연통되며, 흡기모터를 동작시키면 흡기구(412)가 카트리지(430)를 잡아당겨 바디(410)에 카트리지(430)가 밀착된다. 이 때, 바디(410)의 고정돌기(411)들은 흡입홈(435) 외곽에 다수 형성되어, 카트리지(430)의 위치를 가이드하게 된다. 즉, 가이드홈(436)에 고정돌기(411)가 삽입되어 카트리지(430)의 위치를 가이드한다.
여기서, 바디(410)는 한 쌍으로 구비되고, 각각의 바디(410)가 서로 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 바디(410)의 일측에 형성된 회전축(190)이 결합부(220)에 결합될 수 있다. 회전축(190)은 결합부에 대하여 상대적으로 회전이동하게 형성된다. 그리고, 결합부는 가공장치의 테이블에 고정될 수 있다. 테이블은 가공장치에 대하여 상대이동하며, 3축 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동할 수 있다.
앞서 설명한 바와 달리, 카트리지(430) 배면에 복수의 가이드돌기들이 형성되고, 이에 대응하여 바디(410)의 일면에 복수의 고정홈이 형성될 수 있다.
도 11은 비교예에 따르는 지그 조립체의 사진이고, 도 12는 도 11에 따르는 지그 조립체를 이용하는 경우 케이스의 가공오차를 측정하는 일 예를 나타내는 사진이다.
비교예에 따르는 지그 조립체는 테이블 위에 고정되고, 지그 조립체의 상면에 4개의 케이스가 배치된다. 공구를 이용하여 케이스를 가공하게 된다. 이때 케이스는 메탈 케이스로서, 공구를 이용하여 메탈 케이스의 충전잭, 마이크, 이어잭 등이 삽입되는 홀들을 형성하거나, 안테나가 결합되도록 홀들을 형성할 수도 있다.
가공이 끝나게 되면, 가공으로 인해 생긴 공차를 측정하게 된다. 이 때, 케이스를 지그 조립체로부터 분리하여 케이스의 오차를 따로 측정하게 된다. 오차가 생기면 다시 지그 조립체에 결합시켜 재가공하게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따르는 지그 조립체를 이용하는 경우 케이스의 가공오차를 측정하는 일 예를 나타내는 개념도이다.
본 발명의 실시예들에 따르는 지그 조립체를 이용하면, 가공오차의 측정이 보다 용이하다. 즉, 가공된 케이스를 카트리지(430)로부터 분리하지 않고, 카트리지(430)와 케이스를 함께 오차측정장치에 배치한 후, 측정기(510)를 이용하여 가공오차를 측정한다. 이를 위해 오차측정장치 고정부(520)의 일면에는 가이드돌기(521)가 형성되고, 카트리지(430)의 배면에 형성된 가이드홈(436)에 가이드돌기(521)가 삽입된다. 이와 달리, 오차측정장치의 일면에 가이드홈들이 형성되고, 카트리지의 배면에 가이드돌기가 형성되어, 가이드 홈에 가이드 돌기가 삽입될 수도 있다.
보다 자세히 살펴보면, 본 발명의 실시예들에 따르는 지그 조립체를 이용하는 경우 카트리지(430)의 일면에 배치된 복수의 케이스들을 가공한 이후, 오차를 측정할 때 케이스들이 카트리지(430)에 배치된 채로 오차측정장치로 이동한다. 오차측정장치에 형성된 가이드돌기에 의해 위치가 고정되므로, 카트리지(430) 상의 케이스들을 보다 용이하게 측정할 수 있다.
이에 반해, 비교예에 따르는 경우 지그 조립체가 테이블 위에 고정되므로, 케이스들을 지그 조립체로부터 분리하여야 한다. 이 때, 일정 이상의 힘이 가해지면 케이스의 평탄도에 문제가 생길 수 있다. 또한 케이스를 오차측정장치로 이동시킬 때 부주의로 케이스가 손상될 수 있으며, 일일이 수작업으로 이동시키는 경우 작업량이 늘어나 생산단가가 상승한다. 그리고, 오차가 발생하는 경우 재가공하기 위해 지그 조립체에 고정시키는 별도의 작업이 요구된다.
비교예와 비교하면, 본 발명의 우월성이 부각된다. 비교예는 단지 4개 정도의 케이스를 동시에 가공한 뒤, 각각 지그 조립체로부터 분리하여 오차를 측정하고 재가공하여야 한다. 그러나, 본 발명에 따르면 총 64개의 케이스를 동시에 가공할 수 있으며, 가공이 완료된 이후에는 8개의 케이스가 배치된 채로 카트리지(430)를 오차측정장치로 이동시켜 동시에 케이스들의 가공오차를 측정할 수 있다. 또한, 오차가 있는 케이스들은 카트리지(430)에 결합된 채로 그대로 가공장치로 이동시켜 케이스를 재가공할 수 있다.
본 발명에 따르는 지그 조립체(200)를 이용하여 이동 단말기의 메탈 케이스를 보다 효율적으로 가공할 수 있다. 이하 살펴보기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따르는 지그 조립체(200)를 이용한 케이스의 가공방법을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 지그 조립체(200)를 이용한 케이스의 가공방법은 고정단계, 결합단계, 가공단계 및 회전단계를 포함한다.
고정단계에서 가공물(240)인 케이스들을 카트리지(230)들에 고정한다. 이때, 고정하는 방법은 어느 하나의 방법으로 한정되지 않고 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 일 예로 케이스는 카트리지(230)에 자력에 의해 부착될 수 있다. 또 다른 예로, 카트리지(230)의 수용부(232)에 복수의 돌기가 형성되고 돌기들에 대응하여 케이스에 홀이나 그루브가 형성될 수 있다. 돌기와 홀 또는 그루브가 서로 결합되면 카트리지(230)에 케이스가 고정될 수 있다. 이와 반대로 케이스에 돌기가 형성되고 수용부(232)에 그루브나 홀이 형성될 수도 있다. 또한, 스크류와 같은 체결수단에 의해 케이스가 카트리지(230)에 고정될 수 있다. 이와 달리, 진공 흡착에 의해 케이스가 카트리지(230)에 흡착될 수도 있다. 한 개의 카트리지(230)에 한 개의 케이스가 고정될 수도 있지만, 한 개의 카트리지(230)에 복수의 케이스가 고정될 수도 있다.
결합단계에서 카트리지(230)가 지그 조립체(200)에 결합된다. 지그 조립체(200)는 복수의 장착면을 구비한다. 지그 조립체(200)는 다면체로 이루어진다. 지그 조립체(200)는 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 오각 기둥으로 이루어진 바디(210)를 구비할 수 있다. 카트리지(230)와 지그 조립체(200)와의 결합은 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 일 예로 카트리지(230)는 지그 조립체(200)에 자력에 의해 부착될 수 있다. 또 다른 예로, 지그 조립체(200)의 바디(210)에 복수의 돌기가 형성되고 돌기들에 대응하여 카트리지(230)에 홀이나 그루브가 형성될 수 있다. 돌기와 홀 또는 그루브가 서로 결합되면 지그 조립체(200)의 바디(210)에 카트리지(230)가 고정될 수 있다. 이와 반대로 카트리지(230)에 돌기가 형성되고 바디(210)의 일면에 그루브나 홀이 형성될 수도 있다. 또한, 스크류와 같은 체결수단에 의해 카트리지(230)가 바디(210)에 고정될 수 있다. 이와 달리, 진공 흡착에 의해 카트리지(230)가 바디(210)에 흡착될 수도 있다. 바디(210)의 한 장착면에 한 개의 카트리지(230)가 결합될 수도 있지만, 한 장착면에 복수의 카트리지(230)가 고정될 수도 있다.
가공단계에서 공구를 이용하여 어느 하나의 장착면에 배치된 케이스가 가공될 수 있다. 케이스들이 복수로 배치되는 경우 지그 조립체(200)를 전후좌우 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시켜 각각의 케이스들을 가공할 수 있다.
그리고, 회전단계에서 지그 조립체(200)를 회전시키고, 다른 장착면에 배치된 케이스를 가공할 수 있다. 예를 들어, 지그 조립체(200)가 두 개의 바디(210)로 이루어지고, 각 바디(210)가 4개의 장착면을 구비하고, 각각의 장착면에 8개의 케이스가 배치된다면, 총 64개의 케이스를 공구 교체없이 연속적으로 가공할 수 있다.
이로 인해, 보다 짧은 시간에 다량의 가공물(240)을 가공할 수 있으며, 공구의 교체와 가공물(240)의 교체에 따른 전력 소모도 줄일 수 있다. 또한, 동일한 공정조건하에서 다량의 제품이 거의 동시에 가공되므로 공정 조건의 변화에 따른 가공물(240)의 품질 차이가 거의 없으며 일정 범위 내로 치수 관리가 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 가공방법을 이용하면, 가공용 공구의 교체없이도 복수의 가공물(240)을 가공할 수 있다. 이로 인해 생산원가를 절감하고 보다 짧은 시간에 보다 많은 가공물(240)을 가공할 수 있다.
상기와 같이 설명된 지그 조립체 및 이를 구비한 가공장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 가공 장치의 회전축에 결합되고, 다면체로 형성되는 바디; 및
    상기 바디의 적어도 두 측면에 결합되고, 상기 가공 장치의 공구에 의해 가공되는 가공물이 적어도 두 개 이상 수용되는 카트리지들을 포함하고,
    상기 카트리지가 탈착가능하게 상기 바디에 결합되도록, 상기 카트리지의 배면에 상기 바디의 흡기구에 대응하는 흡입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 카트리지들이 각각 결합되는 적어도 세개의 측면(3 Sides)을 구비하는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 한 쌍으로 구비되고, 각각의 바디가 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카트리지들은 복수로 구비되고, 서로 면접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 카트리지들은,
    상기 가공물이 고정될 수 있도록 일면에 형성된 돌출부들; 및
    상기 바디의 일면에 형성된 고정돌기 또는 고정홈에 대응하여 배면에 형성되는 가이드 홈 또는 가이드 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 카트리지들은,
    상기 일면으로부터 상기 배면까지 경사지게 연장되는 경사부를 더 포함하고,
    각각의 상기 카트리지들의 경사부가 서로 면접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바디가 회전되면, 중력에 의해 상기 가공물이 상기 카트리지로부터 분리될 수 있도록, 상기 가공물은 탈착가능하게 상기 카트리지에 결합되는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가공물이 상기 카트리지의 일면에 흡착되도록, 상기 카트리지의 상면에 흡기모터와 연통되는 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 지그 조립체.
  10. 제1항 내지 제6항, 제8항 또는 제9항 중 어느 한 항을 따르는 지그 조립체를 구비한 가공장치.
KR1020150020178A 2015-02-10 2015-02-10 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치 KR101523364B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150020178A KR101523364B1 (ko) 2015-02-10 2015-02-10 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치
PCT/KR2015/005999 WO2016129754A1 (ko) 2015-02-10 2015-06-15 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150020178A KR101523364B1 (ko) 2015-02-10 2015-02-10 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101523364B1 true KR101523364B1 (ko) 2015-05-28

Family

ID=53395620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150020178A KR101523364B1 (ko) 2015-02-10 2015-02-10 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101523364B1 (ko)
WO (1) WO2016129754A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107825167A (zh) * 2017-11-02 2018-03-23 天津瑞实联精密铸造股份有限公司 一种新型阀板加工装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06270029A (ja) * 1993-03-22 1994-09-27 Izumi Kogyo Kk 割出し装置
JP2001267271A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Yoshioka Seiko:Kk 吸着装置
US20020069498A1 (en) * 2000-09-12 2002-06-13 Beunhard Albeck Chucking device, in particular for workpieces that are to be machined on more than one side
JP2007136567A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Tec Yasuda:Kk 小物ワークの固定ジグ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06270029A (ja) * 1993-03-22 1994-09-27 Izumi Kogyo Kk 割出し装置
JP2001267271A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Yoshioka Seiko:Kk 吸着装置
US20020069498A1 (en) * 2000-09-12 2002-06-13 Beunhard Albeck Chucking device, in particular for workpieces that are to be machined on more than one side
JP2007136567A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Tec Yasuda:Kk 小物ワークの固定ジグ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016129754A1 (ko) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9180567B2 (en) Y-axis machining apparatus
JP2010188519A (ja) 直方体ワークピースを自動加工するフライス加工方法および装置
JP2016137566A (ja) 歯車またはプロファイル研削盤およびその研削盤の動作方法
JP2016209989A (ja) ホーニングマシン
CN110976917B (zh) 一种尖头销车削数控专用机
JP5687854B2 (ja) 多面加工機
KR101523364B1 (ko) 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치
KR101868559B1 (ko) 좌우 대칭형 공작 모듈을 갖는 머시닝 센터
JP5356879B2 (ja) 工作機械システムの機種切替方法及び装置
KR20160135616A (ko) 지그 조립체 및 이를 구비하는 가공장치
JP2009178804A (ja) ボーリングバーマガジンを有する工作機械およびボーリングバーマガジン
JPS63109932A (ja) 旋回型パレツトチエンジヤ付立形マシニングセンタ
KR101523365B1 (ko) 지그 조립체를 이용한 케이스의 가공방법
KR20160135620A (ko) 이동단말기 케이스를 제조하는데 사용되는 지그조립체
KR101891576B1 (ko) 자동 팔레트 교환장치를 갖는 수직형 머시닝 센터
CN211102875U (zh) 数控加工中心
CN211681691U (zh) 一种机械加工用夹具
KR20160135618A (ko) 가공오차 판단방법
KR20160135615A (ko) 카트리지를 이용한 가공방법
CN210996699U (zh) 一种六轴加工中心
KR20180134029A (ko) 자동 어태치먼트 교환기 및 이를 구비하는 보링머신
JP7194537B2 (ja) 反転ユニットおよび加工装置
CN209021892U (zh) 一种磨床加工直角工具
JPH0691419A (ja) ６面加工方法
CN218226205U (zh) 四轴气动治具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee