KR101836244B1 - 클램프기구를 포함하는 가공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치는, 프레임 위에 배치되는 가공물, 상기 가공물을 상기 프레임 위에 고정하는 클램프기구, 및 모터로부터 전달되는 회전력을 이용하여 상기 가공물을 가공하거나 상기 클램프기구를 작동시켜 상기 클램프기구가 상기 가공물을 상기 프레임에 고정하도록 하는 스핀들을 포함할 수 있다.
따라서, 클램핑기구를 작동시키기 위해서 유압장치 대신에 모터의 회전력을 이용함으로써 리크오일로 인하여 작업환경이 오염되지 않으며, 공정변화에 유연하게 대처할 수 있다.

Description

클램프기구를 포함하는 가공장치{PROCESSING DEVICE HAVING CLAMP DEVICE}
본 발명은 클램프기구를 포함하는 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품(workpiece)을 고정하여 가공을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치에 관한 것이다.
제품의 상부나 측면을 가공할 때, 홀클램프(hole clamp)로 불리는 타입의 클램프 장치가 적용되었다. 상부나 측면을 고정할 수 없는 제품을 가공하기 위해서 이러한 홀클램프 타입의 클램프장치가 적용될 수 있다.
이러한 클램프장치의 위에는 제품이 놓이는 안착면이 형성되고, 제품이 안착면 위에 놓이고, 상기 제품의 하부에 형성된 홀 안으로 그리퍼가 삽입되고, 상기 그리퍼가 상기 홀의 내주면에 밀착되어 제품이 클램프장치에 고정된다.
한편, 이러한 그리퍼를 상기 홀의 내주면에 밀착시키기 위해서 유압이 사용되고, 이러한 유압을 생성하기 위해서 복잡한 유압장치가 필요하다. 이러한 유압장치는 기본적으로 유압탱크, 유압펌프, 및 복잡한 오일경로가 필요하다.
또한, 유압장치에서 새어나오는 리크오일로 인하여 작업환경이 오염되고, 공정변화에 대응하는 유연성이 떨어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 복잡한 유압장치가 필요하지 않고, 리크오일로 인하여 작업환경이 오염되지 않으며, 공정변화에 유연하게 대처할 수 있는 클램프기구를 포함하는 가공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치는, 프레임 위에 배치되는 가공물, 상기 가공물을 상기 프레임 위에 고정하는 클램프기구, 및 모터로부터 전달되는 회전력을 이용하여 상기 가공물을 가공하거나 상기 클램프기구를 작동시켜 상기 클램프기구가 상기 가공물을 상기 프레임에 고정하도록 하는 스핀들을 포함할 수 있다.
상기 클램프기구는, 상기 프레임에 장착되어 상기 스핀들로부터 회전력을 전달받는 구동샤프트, 상기 구동샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 그 회전방향에 따라서 그 길이방향으로 당겨지거나 밀어지도록 상기 프레임에 장착되는 클램핑로드, 상기 클램핑로드의 선단부에 장착되고, 상기 가공물의 일측에 형성된 클램핑홀 내부로 삽입되며, 그 외측면에는 경사면이 형성되는 테이퍼로드, 및 상기 테이퍼로드의 상기 경사면과 상기 클램핑홀의 내주면 사이에 개재되고, 상기 클램핑로드에 의해서 상기 테이퍼로드가 당겨지면, 상기 경사면에 의해서 외측으로 확장되면서 상기 클램핑홀의 내주면에 밀착되어 상기 가공물을 클램핑하도록 상기 프레임에 고정되는 그리퍼를 포함할 수 있다.
상기 스핀들은 모터의 회전력을 이용하여 구동되고, 그 단부에는 토크렌치가 장착될 수 있다.
상기 구동샤프트는 상기 프레임에서 회전가능하게 설치되고, 상기 구동샤프트의 일단에는 상기 스핀들의 상기토크렌치로부터 회전력을 전달받는 토크렌치연결부가 형성되고, 그 타단에는 구동베벨기어가 형성되며, 상기 구동베벨기어로부터 회전력을 전달받도록 상기 프레임에 회전하도록 설치되고, 상기 클램핑로드와 나사체결되어 그 회전방향에 따라서 상기 클램핑로드를 왕복해서 길이방향으로 밀거나 당기는 피동베벨기어를 더 포함할 수 있다.
상기 피동베벨기어의 중심부로 상기 클램핑로드일 후단부가 삽입되고, 상기 클램핑로드의 외주면과 상기 피동베벨기어의 내주면은 서로 나사체결될 수 있다.
상기 클램핑로드는 상기 피동베벨기어와 체결되는 제1축, 및 상기 제1축과 동축상에 배치되고, 그 선단부에 상기 테이퍼로드가 체결되는 제2축을 포함할 수 있다.
상기 가동물의 상기 클램핑홀은 하부 방향으로 향하도록 상기 프레임 위에 배치되고, 상기 클램핑로드의 상단부에 상기 테이퍼로드가 배치되고, 상기 클램핑홀의 내측으로 삽입될 수 있다.
상기 가공물은 엔진블록인 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함할 수 있다.
상기 프레임 위에는 상기 클램핑로드의 주변을 따라서 지지부가 고정되어 배치되고, 상기 가공물은 상기 지지부 위에 안착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 클램프기구를 포함하는 가공장치는, 클램핑기구를 작동시키기 위해서 유압장치 대신에 모터의 회전력을 이용함으로써 리크오일로 인하여 작업환경이 오염되지 않으며, 공정변화에 유연하게 대처할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치의 내부 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치의 일부 사시도이다.
도 1을 참조하면, 가공장치는 토크렌치연결부(100), 구동샤프트(104), 구동샤프트하우징(103), 구동베벨기어(102), 피동베벨기어(107), 로드하우징(105), 및 클램핑로드(101)를 포함한다.
상기 구동샤프트하우징(103)은 상기 프레임(200) 내측에 수평방향으로 고정되고, 상기 구동샤프트하우징(103) 내부에 상기 구동샤프트(104)가 회전가능하게 삽입되어 장착된다.
상기 구동샤프트(104)의 외측 단부에는 회전력을 전달받는 토크렌치연결부(100)가 형성되고, 그 내측 단부에는 구동베벨기어(102)가 형성된다.
상기 로드하우징(105)은 상기 프레임(200) 내측에 수직방향으로 고정되고, 상기 로드하우징(105) 내부에 상기 클램핑로드(101)가 배치된다.
상기 로드하우징(105)과 상기 클램핑로드(101) 사이에 피동베벨기어(107)가 회전가능하게 배치되고, 상기 피동베벨기어(107)와 상기 구동베벨기어(102)가 서로 체결된다.
상기 토크렌치연결부(100)를 통해서 회전력이 상기 구동샤프트(104)로 전달되면, 상기 구동베벨기어(102)를 통해서 상기 피동베벨기어(107)로 회전력이 전달된다.
상기 피동베벨기어(107)가 회전하게 되면, 상기 클램핑로드(101)가 상방향 또는 하방향으로 움직이는 구조를 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 상기 클램핑로드(101)의 상부에 가공물(225)이 안착되고, 상기 가공물(225)을 가공하기 위한 클램프기구를 포함한다. 상기 클램프기구의 상세구조는 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램프기구를 포함하는 가공장치의 내부 단면도이다.
도 1과 도 2는 본 발명의 이해를 위해서만 개략적으로 그려진 도면으로 서로 동일한 사이즈와 구조를 갖는 것은 아니다. 아울러, 도 1과 도 2에서 서로 다른 부분은 본 발명의 범주에서 서로 다른 실시예로 간주될 수 있다.
도 2를 참조하면, 클램프기구를 포함하는 가공장치는 프레임(200), 구동샤프트하우징(103), 구동샤프트(104), 토크렌치연결부(100), 구동베벨기어(102), 토크렌치(245), 스핀들(240), 피동베벨기어(107), 로드하우징(105), 클램핑로드(101, 205), 테이퍼로드(210), 그리퍼(220), 캡(230), 및 가공물(225)을 포함한다.
상기 프레임(200)의 하부에는 측면에서 내부로 상기 구동샤프트하우징(103)이 고정되어 배치되고, 상기 구동샤프트하우징(103) 내부로 상기 구동샤프트(104)가 삽입되어 회전가능하게 배치된다.
상기 구동샤프트(104)의 외측단에는 토크렌치연결부(100)가 형성되고, 상기 토크렌치연결부(100)는 상기 스핀들(240)의 선단부에 장착된 토크렌치(245)로부터 회전력을 전달받는다.
상기 구동샤프트(104)의 내측단에는 구동베벨기어(102)가 형성되고, 상기 구동베벨기어(102)는 상기 피동베벨기어(107)로 회전력을 전달한다.
상기 피동베벨기어(107)는 상기 로드하우징(105)에 회전가능하게 장착된다. 상기 로드하우징(105)은 상기 프레임(200)에 고정되고, 상기 로드하우징(105)의 내주면에 상기 피동베벨기어(107)가 배치된다.
상기 피동베벨기어(107)의 중심부로 상기 클램핑로드(101, 205)가 삽입되고, 상기 피동베벨기어(107)의 내주면과 상기 클램핑로드(101, 205)의 외주면은 서로 체결되는 나사구조를 갖는다.
따라서, 상기 피동베벨기어(107)가 상기 로드하우징(105) 내부에서 회전하게 되면, 상기 클램핑로드(101, 205)가 상하로 움직이는 구조를 갖는다.
상기 클램핑로드(101, 205)는 하부에 배치되는 제1축(101) 및 상기 제1축(101)과 동축상에서 상부에 배치되어 서로 연결되는 제2축(205)을 포함하고, 상기 제1축(101)의 하단부가 상기 피동베벨기어(107)의 중심부로 삽입된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 클램핑로드가 제1,2축으로 나뉜 것으로 설명하였으나, 클램핑로드는 하나의 축으로 형성될 수 있고, 상기 제1축, 또는 상기 제2축이 하나의 클램핑로드의 기능을 수행하도록 연장되어 형성될 수 있다.
상기 제2축(205)의 상단부에는 테이퍼로드(210)가 장착된다. 상기 테이퍼로드(210)의 측면에는 축방향으로 경사진 경사면(215)이 형성된다.
상기 가공물(225)의 하부에는 하부로 개방된 클램핑홀(235)이 형성되고, 상기 클램핑홀(235) 안으로 상기 제2축(205)의 상단부와 테이퍼로드(210)가 삽입된다. 아울러, 상기 테이퍼로드(210)의 경사면(215)과 상기 클램핑홀(235)의 내주면 사이에 그리퍼(220)가 개재된다.
상기 그리퍼(220)는 하부의 지지부(250)를 통해서 상기 프레임(200)에 고정된다. 그리고, 상기 테이퍼로드(210)의 선단부는 별도의 캡(230)으로 커버된다. 상기 캡(230)은 상기 테이퍼로드(210)와 상기 그리퍼(220)가 상기 클램핑홀(235) 안으로 삽입될 때, 상기 테이퍼로드(210)와 상기 그리퍼(220)를 보호하는 기능과 삽입을 원활하게 한다.
본 발명의 실시예에서, 설정된 프로그램에 의해서 상기 스핀들(240)이 상기 토크렌치(245)를 장착하고, 상기 스핀들(240)은 모터의 회전력 및 상기 토크렌치(245)를 통해서 상기 토크렌치연결부(100)를 회전시킨다.
그리고, 상기 토크렌치연결부(100)에 의해서 상기 구동샤프트(104)의 단부에 장착된 상기 구동베벨기어(102)가 회전하면, 상기 로드하우징(105)에 배치된 상기 피동베벨기어(107)가 회전한다.
그리고, 상기 피동베벨기어(107)가 회전하면, 나사구조를 통해서 클램핑로드(101, 205)인 상기 제1,2축(101, 205)이 하부로 당겨진다.
그리고, 상기 제1,2축(101, 205)이 하부로 당겨지면, 상기 테이퍼로드(210)의 경사면이 상기 그리퍼(220)를 외측방향으로 확장시킨다. 따라서, 상기 테이퍼로드(210)의 경사면에 의해서 상기 그리퍼(220)가 상기 클램핑홀(235)의 내주면에 밀착되고, 상기 가공물(225)이 상기 프레임(200)에 고정된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 프레임(200) 위에는 상기 클램핑로드(101) 주위로 지지부(250)가 고정되어 배치되고, 상기 지지부(250)의 상부면과 상기 가공물(225)의 하부면이 밀착된다. 따라서, 상기 그리퍼(220)가 상기 클램핑홀(235)의 내주면에 밀착되면서 상기 가공물(225)을 더욱 견고하게 고정시킨다.
본 발명의 실시예에서, 상기 스핀들(240)의 선단부에는 상기 토크렌치(245) 외에 상기 가공물(225)을 가공할 수 있는 공구가 다양하게 체결될 수 있다. 상기 스핀들(240)은 모터로부터 전달되는 회전력을 이용하여 그 선단부에 체결되는 공구를 통해서 상기 가공물(225)을 가공할 수 있다.
상기 스핀들(240)이 공구를 이용하여 상기 가공물(225)을 가공하는 것은 공지기술을 참조하며, 본 발명의 실시예에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 프레임 위에 상기 가공물(225)이 안착되면, 상기 스핀들(240)은 설정된 프로그램에 의해서 자동적으로 토크렌치(245)를 선택하고 설정된 회전속도로 설정된 회전력을 상기 구동샤프트(104)에 전달하여, 상기 가공물(225)을 상기 프레임(200) 위에 고정할 수 있다.
그리고, 상기 가공물(225)이 상기 프레임(200) 위에 고정되면, 자동제어장치는 미리 설정된 프로그램에 의해서 자동적으로 설정된 공구를 선택하고, 상기 가공물(225)을 순차적으로 가공할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 토크렌치연결부 101: 제1축
102: 구동베벨기어 103: 구동샤프트하우징
104: 구동샤프트 105: 로드하우징
107: 피동베벨기어 200: 프레임
205: 제2축 210: 테이퍼로드
215: 경사면 220: 그리퍼
225: 가공물 230: 캡
235: 클램핑홀 240: 스핀들
245: 토크렌치 250: 지지부

Claims (9)

  1. 프레임 위에 배치되는 가공물;
    상기 가공물을 상기 프레임 위에 고정하는 클램프기구; 및
    모터로부터 전달되는 회전력을 이용하여 상기 가공물을 가공하거나 상기 클램프기구를 작동시켜 상기 클램프기구가 상기 가공물을 상기 프레임에 고정하도록 하는 스핀들; 을 포함하고,
    상기 클램프기구는,
    상기 프레임에 장착되어 상기 스핀들로부터 회전력을 전달받는 구동샤프트;
    상기 구동샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 그 회전방향에 따라서 그 길이방향으로 당겨지거나 밀어지도록 상기 프레임에 장착되는 클램핑로드;
    상기 클램핑로드의 선단부에 장착되고, 상기 가공물의 일측에 형성된 클램핑홀 내부로 삽입되며, 그 외측면에는 경사면이 형성되는 테이퍼로드; 및
    상기 테이퍼로드의 상기 경사면과 상기 클램핑홀의 내주면 사이에 개재되고, 상기 클램핑로드에 의해서 상기 테이퍼로드가 당겨지면, 상기 경사면에 의해서 외측으로 확장되면서 상기 클램핑홀의 내주면에 밀착되어 상기 가공물을 클램핑하도록 상기 프레임에 고정되는 그리퍼; 를 포함하며,
    상기 스핀들은 모터의 회전력을 이용하여 구동되고, 그 단부에는 토크렌치가 장착되고,
    상기 구동샤프트는 상기 프레임에서 회전가능하게 설치되고,
    상기 구동샤프트의 일단에는 상기 스핀들의 상기토크렌치로부터 회전력을 전달받는 토크렌치연결부가 형성되고, 그 타단에는 구동베벨기어가 형성되며,
    상기 구동베벨기어로부터 회전력을 전달받도록 상기 프레임에 회전하도록 설치되고, 상기 클램핑로드와 나사체결되어 그 회전방향에 따라서 상기 클램핑로드를 왕복해서 길이방향으로 밀거나 당기는 피동베벨기어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 피동베벨기어의 중심부로 상기 클램핑로드의 후단부가 삽입되고, 상기 클램핑로드의 외주면과 상기 피동베벨기어의 내주면은 서로 나사체결되는 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
  6. 제1항에서,
    상기 클램핑로드는
    상기 피동베벨기어와 체결되는 제1축; 및
    상기 제1축과 동축상에 배치되고, 그 선단부에 상기 테이퍼로드가 체결되는 제2축을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
  7. 제1항에서,
    상기 가공물의 상기 클램핑홀은 하부 방향으로 향하도록 상기 프레임 위에 배치되고,
    상기 클램핑로드의 상단부에 상기 테이퍼로드가 배치되고, 상기 클램핑홀의 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
  8. 제1항에서,
    상기 가공물은 엔진블록인 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
  9. 제1항에서,
    상기 프레임 위에는 상기 클램핑로드의 주변을 따라서 지지부가 고정되어 배치되고, 상기 가공물은 상기 지지부 위에 안착되는 것을 특징으로 하는 클램프기구를 포함하는 가공장치.
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