KR101938322B1 - 고정 장치 및 공작 기계 - Google Patents

Abstract

피고정체를 고정 또는 지지할 수 있는 고정 장치 및 공작 기계 에 관한 것으로, 고정 장치는 제1 부분과, 상기 제1 부분의 일 말단에서 만곡되어 형성된 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타 말단에서 상기 제2 부분이 만곡된 방향과 동일한 방향으로 만곡되어 형성된 제3 부분을 갖는 본체부와, 길이 방향으로 연장 형성되고, 일 측면이 상기 제2 부분에 접하거나 인접하도록 상기 제1 부분에 장착되는 고정부를 포함하되, 상기 고정부는, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 길이 방향에 대해 경사진 경사면이 상기 돌출부가 돌출된 방향에 형성되어 있을 수 있다.

Description

고정 장치 및 공작 기계{FIXING MEMBER AND MACHINE INCLUDING THE SAME}

피고정체를 고정 또는 지지할 수 있는 고정 장치 및 공작 기계에 관한 것이다.

공작 기계는 금속 등의 소재에 대해 선삭, 절삭, 평삭, 연삭, 연마, 천공, 압착 등과 같은 공정을 수행하여 제품이나 부품을 생산 및 가공할 수 있는 기계 장치를 의미한다. 공작 기계의 종류는 매우 다양하다. 예를 들어, 공작 기계로는, 선반, 밀링 머신, 연삭기, 절삭기, 보링 머신, 드릴링 머신, 프레스 장치, 단조기, 3D 프린터, 터닝센터 및 머시닝센터 등이 존재한다.

이중 연삭기(grinder)는 숫돌바퀴의 회전을 이용하여 공작물의 외면을 가공할 수 있는 공작 기계이다. 연삭기의 숫돌바퀴는 높은 회전속도로 회전하기 때문에, 공작물을 견고하게 고정 및 지지할 필요가 존재한다. 종래에는 소정 세기의 압력을 공작물의 한쪽 끝에서 공작물 방향으로 인가하고, 동시에 대응하는 세기의 압력을 공작물의 반대쪽 끝에서 상술한 방향과 반대 방향으로 인가함으로써 공작물을 고정 및 지지하곤 하였다. 그러나, 이와 같은 방식으로는 공작물을 보다 안정적으로 고정 및 지지하는 데 어려움이 많았다. 동일하게 연삭기 이외의 다른 공작 기계들도 소정의 작업을 수행할 때, 공작물을 안정적이고 견고하게 고정 및 지지할 필요가 있다.

가공 대상이 되는 피고정체를 보다 견고하게 고정 및 지지할 수 있는 고정 장치 및 이를 포함하는 공작 기계를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 고정 장치 및 공작 기계가 제공된다.

고정 장치는, 제1 부분과, 상기 제1 부분의 일 말단에서 만곡되어 형성된 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타 말단에서 상기 제2 부분이 만곡된 방향과 동일한 방향으로 만곡되어 형성된 제3 부분을 갖는 본체부, 길이 방향으로 연장 형성되고, 일 측면이 상기 제2 부분에 접하거나 인접하도록 상기 제1 부분에 장착되는 고정부를 포함하되, 상기 고정부는, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 길이 방향에 대해 경사진 경사면이 상기 돌출부가 돌출된 방향에 형성될 수 있다.

상기 고정부는, 상기 제2 부분의 길이 방향을 따라서 적어도 일 방향으로 이동 가능할 수 있다.

고정 장치는, 상기 제1 부분에 형성된 관통홀 및 상기 고정부의 일 말단에 탈착 가능하도록 결합되는 체결부를 더 포함할 수 있다.

상기 경사면은, 평면 또는 곡면으로 형성되고, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 중 적어도 하나를 향하여 마련될 수 있다.

공작 기계는 피고정체가 장착되는 고정 장치, 상기 고정 장치가 장착되는 장착 플레이트 및 상기 피고정체에 대한 가공을 수행하는 가공부를 포함하되, 상기 고정 장치는, 제1 부분과, 상기 제1 부분의 일 말단에서 만곡되어 형성된 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타 말단에서 상기 제2 부분이 만곡된 방향과 동일한 방향으로 만곡되어 형성된 제3 부분을 갖는 본체부, 길이 방향으로 연장 형성되고, 일 측면이 상기 제2 부분에 접하거나 인접하도록 상기 제1 부분에 장착되는 고정부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 돌출부가 돌출된 방향에 상기 길이 방향에 대해 경사진 경사면을 포함하고, 상기 피고정체는 상기 제1 부분, 상기 제3 부분 및 상기 고정부 사이의 공간에 장착되도록 마련된 것일 수 있다.

상술한 고정 장치 및 공작 기계에 의하면, 가공 대상이 되는 피고정체를 보다 견고하게 고정 및 지지할 수 있게 되어, 피고정체 가공의 신속성, 편의성, 안전성 및/또는 효율성 등이 개선되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

상술한 고정 장치 및 공작 기계에 의하면, 선삭, 절삭, 평삭, 연삭, 연마, 천공, 압착 등과 같은 공정을 수행함에 있어서 피고정체를 원하는 위치에 보다 안정적으로 배치하여 고정시킬 수 있게 되므로, 원하는 수준으로 피고정체에 대한 가공 작업이 가능해지며, 또한 이에 따라 피고정체를 이용하여 생산되는 제품의 품질을 개선 및 향상시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있게 된다.

도 1은 고정 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 고정부에 대한 사시도이다.
도 3은 본체부 및 고정부의 착탈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 고정부의 상대적 이동을 설명하기 위한 제1 도이다.
도 5는 고정부의 상대적 이동을 설명하기 위한 제2 도이다.
도 6은 고정 장치에 피고정체가 장착된 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 고정 장치가 기계 장치에 결합되는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 8은 피고정체를 가공하는 과정의 일례를 도시하면 도면이다.

이하 명세서 전체에서 동일 참조 부호는 특별한 사정이 없는 한 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서 사용되는 ‘부’가 부가된 용어는, 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라 ‘부’가 하나의 부품으로 구현되거나, 하나의 ‘부’가 복수의 부품들로 구현되는 것도 가능하다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 어떤 부분과 다른 부분에 따라서 물리적 연결을 의미할 수도 있고, 또는 전기적으로 연결된 것을 의미할 수도 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분을 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분 이외의 또 다른 부분을 제외하는 것이 아니며, 설계자의 선택에 따라서 또 다른 부분을 더 포함할 수 있음을 의미한다.

제 1 이나 제 2 등의 용어는 하나의 부분을 다른 부분으로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 특별한 기재가 없는 이상 이들이 순차적임을 나타내는 것은 아니다. 아울러, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수도 있다.

이하 도 1 내지 도 9를 참조하여 고정 장치 및 고정 장치가 장착된 공작기계의 일 실시예에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 7을 참조하여 고정 장치(10)를 설명함에 있어서, 제1 부분(110)을 기준으로 고정부(200)가 위치하는 방향을 상 방향, 이에 대향하는 방향을 하 방향으로 표현하고, 제1 부분(110)을 기준으로 제2 부분(120) 및 제3 부분(130)이 각각 위치한 방향을 우 방향 및 좌 방향으로 표현하도록 한다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위해 임의적으로 정한 것으로, 설계자의 선택에 따라서 이들 방향은 다양한 방법으로 정의될 수 있음은 자명하다.

도 1은 고정 장치에 대한 사시도이고, 도 2는 고정부에 대한 사시도이다. 도 3은 본체부 및 고정부의 착탈을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 의하면, 고정 장치(10)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본체부(100)와, 본체부(100)에 장착된 고정부(200)을 포함할 수 있다.

본체부(100)는, 고정 장치(10)의 전체적인 외형을 형성하며, 대체적으로 바 형상 또는 봉 형상의 프레임이 적어도 일 회의 구역 또는 지점(118, 119)에서 소정의 방향으로 만곡된 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 본체부(100)는 유(U)자와 대략 근사한 형상을 갖는 것일 수 있다. 만곡 전 본체부(100)의 형상은, 실시예에 따라서, 육면체 등과 같은 다면체의 형상 또는 원통 형상을 가질 수 있다.

보다 상세하게는 본체부(100)는, 일 실시예에 있어서, 대체적으로 곧게 연장되어 형성된 제1 부분(110)과, 제1 부분(110)의 제1 지점(118)에서 제1 부분(110)의 길이 방향과 다른 방향으로 연장 또는 결합되어 형성되는 제2 부분(120)과, 제1 부분(110)의 제2 지점(119)에서 제1 부분(110)의 길이 방향과 다른 방향으로 연장 또는 결합되어 형성되는 제3 부분(130)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 부분(120)은 제1 부분(110)의 일 말단(즉, 제1 구역(118))에 형성되고, 제3 부분(130)은 제1 구역(118)에 대향하는 위치에 존재하는 제1 부분(110)의 타 말단(즉, 제2 구역(119))에 형성될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130)은 하나의 바 또는 봉 형상의 프레임을 만곡하여 구현된 것일 수도 있다. 다시 말해서, 제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130)은, 일체형으로 구현된 것일 수도 있다. 다른 실시예에 의하면, 제2 부분(120) 및 제3 부분(130) 중 적어도 하나는, 개별적으로 제작된 후 제1 부분(110)의 적어도 하나의 구역(118, 119)에 접착제 도포 및/또는 용접 등의 방법으로 부착 및 고정되어 구현된 것일 수도 있다. 다시 말해서, 제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130) 모두가 반드시 일체형으로 제작될 필요는 없으며, 각각 별도로 제작된 후 결합되는 것도 가능하다.

제2 부분(120)과 제3 부분(130)은, 제1 부분(110)을 기준으로 동일하거나 근사한 방향(예를 들어, 도 1 및 도 2의 상 방향)으로 형성된 것일 수 있다. 다시 말해서, 제2 부분(120)과 제3 부분(130) 각각의 양 말단 부분 중 제1 부분(110)과 접하지 않는 말단 부분(120c, 130c)이 서로 동일하거나 근사한 방향(예를 들어, 상 방향)을 향하도록 제2 부분(120)과 제3 부분(130)은 제1 부분(110)에 형성될 수도 있다.

제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각은 대략 90도일 수 있다. 다시 말해서, 제2 부분(120)은 제1 부분(110)과 대체적으로 직교하여 일 구역(118)에서 만나도록 형성된 것일 수 있다. 그러나, 실시예에 따라서 제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각은 90도 이외의 각, 예를 들어 90도 미만의 예각이나 90도 초과의 둔각을 가지는 것도 가능하다. 제1 부분(110)과 제3 부분(130) 사이의 사잇각 역시 대략 90도일 수 있다. 즉, 제3 부분(130)도 제1 부분(110)에 대체적으로 직교하여 타 구역(119)에서 만나도록 연장되어 형성된 것일 수 있다. 상술한 바와 동일하게, 실시예에 따라서, 제1 부분(110)과 제3 부분(130) 사이의 사잇각은 90도 이외의 각, 예를 들어 90도 미만의 예각이나 90도 초과의 둔각을 가지는 것도 가능하다.

일 실시예에 의하면, 제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각과, 제1 부분(110)과 제3 부분(120) 사이의 사잇각은 서로 대체적으로 동일하게 구현될 수도 있다. 다시 말해서, 제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각과, 제1 부분(110)과 제3 부분(120) 사이의 사잇각 모두가 대략 90도를 가지도록 본체부(100)는 형성될 수도 있다. 그러나, 실시예에 따라서 제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각과, 제1 부분(110)과 제3 부분(120) 사이의 사잇각은 상이한 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 부분(110)과 제2 부분(120) 사이의 사잇각은 대략 90도이되, 제1 부분(110)과 제3 부분(120) 사이의 사잇각은 90도보다 작거나 또는 90도를 초과할 수도 있다.

제1 부분(110)의 길이(L1), 제2 부분(120)의 길이(L2) 및 제3 부분(130)의 길이(L3) 중 적어도 하나는 서로 동일할 수도 있고, 또는 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제3 부분(130)의 길이(L3)는 제2 부분(120)의 길이(L2)보다 더 짧을 수도 있다. 다시 말해서, 제2 부분(120)의 말단 부분(120c)이 제3 부분(130)의 말단 부분(130c)보다 상 방향 쪽에 위치할 수 있다. 물론 실시예에 따라서, 이와 반대로 제3 부분(130)의 길이(L3)는 제2 부분(120)의 길이(L2)보다 더 긴 것도 가능하다.

제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130) 중 적어도 하나에는 적어도 하나의 절개공(199)이 형성되어 있을 수도 있다. 절개공(199)은 고정 장치(10)의 전체적인 무게를 절감하면서 또한 고정 장치(10)의 제작에 필요한 소재의 투입량을 축소시킬 수 있게 한다.

일 실시예에 의하면, 제1 부분(110)에는 고정부(200)의 장착을 위해 관통홀(도 4 및 도 5의 117)이 더 형성되어 있을 수도 있다. 관통홀(117)은 나사(300) 등과 같은 체결 기구가 삽입 및 관통할 수 있도록 마련된다. 실시예에 따라서 제1 부분(110)에는, 고정부(200)가 장착 가능하도록, 고정부(200)의 일 말단(210d)에 형성된 돌기(미도시)나 후크 등이 삽입되기 위한 삽입홈(미도시) 등이 형성되는 것도 가능하다.

본체부(100)는, 피고정체(도 6의 99)를 견고하게 고정하면서 공작 기계(도 7의 1)의 장착 플레이트(도 7의 20)에 안정적으로 장착될 수 있도록 금속 소재나 강화 플라스틱 등과 같은 고강도 소재를 이용하여 구현될 수 있다. 여기서 금속 소재는, 철강, 스테인리스강 및/또는 알루미늄강 등을 포함할 수 있다. 강화 플라스틱은, 예를 들어, 유리 섬유 강화 플라스틱이나 탄소섬유 강화 플라스틱 등을 포함할 수 있다. 본체부(100)는, 이들 소재에 의해서만 제조될 수 있는 것은 아니며, 피고정체(99)에서 인가되는 힘을 충분히 지지할 수 있을 정도의 강도를 가지고 있으며, 설계자가 고려 가능한 각종 소재를 이용하여 구현될 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 고정부(200)는 본체부(100)의 제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130)에 의해 둘러싸인 공간(이하 내측 부분)에 위치될 수 있으며, 보다 구체적으로는 제1 부분(110)의 상 방향을 향하는 일 면(110a, 이하 상면)에 장착되어 마련된다. 이 경우, 고정부(200)는 제1 부분(110)의 일 면(110a)에 접하거나 또는 근접하여 본체부(100)에 장착될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 고정부(200)는 제2 부분(120)에 접하거나 근접하여 설치될 수도 있다. 상세하게는, 고정부(200)는 고정부(200)의 일 면(210a)의 전부 또는 일부가 제2 부분(120)의 일 면(120c)의 전부 또는 일부에 밀착하여 접하거나 또는 근접하여 설치될 수 있다. 고정부(200)가 일 면(210a)이 제2 부분(120)의 일 면(120c)에 접하거나 상당히 근접하여 설치된 경우, 고정부(200)는 제2 부분(120)에 의해 안정적으로 견고하게 지지될 수 있게 된다. 따라서, 후술하는 바와 같이 피고정물(99)이 고정부(200)에 의해 보다 견고하게 고정될 수 있게 된다. 물론 실시예에 따라서, 고정부(200)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와는 상이하게, 제3 부분(130)에 접하거나 근접하여 설치되는 것도 가능하다. 이하에서는 고정부(200)가 제2 부분(120)에 접한 일례에 한정하여 기술하도록 하나, 이는 단지 설명의 중복 및 내용의 번잡함을 방지하기 위한 것이다. 설계자에 따라서 고정부(200)의 일 면(210a)이 제3 부분(130)의 일 면(130a)에 접하거나 또는 근접하도록 구현하는 것도 가능하며, 이 역시 설명되는 고정 장치(10)의 일 실시예가 될 수 있다.

일 실시예에 의하면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 고정부(200)는, 고정부 본체(210)와, 고정부 본체(210)에서 돌출되어 형성된 돌출부(220)를 포함할 수 있다. 고정부 본체(210) 및 돌출부(220)는 일체형으로 구현될 수도 있으나, 실시예에 따라서 각각을 별도로 제작한 후 결합시키는 것도 가능하다.

고정부 본체(210)는 대략 바 또는 봉 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 고정부 본체(210)는 제2 부분(120) 및/또는 제3 부분(130)의 길이 방향을 따라 연장되는 육면체의 형상을 가질 수도 있다. 고정부 본체(210)는, 안정적으로 본체부(100)에 장착될 수 있도록, 본체부(100)의 형상에 대응하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 고정부 본체(210)의 일 면(210a)은 제2 부분(120)의 일 면(120a)에 대응하는 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제2 부분(120)이 육면체의 형상으로 구현되어 제2 부분(120)의 일 면(120a)이 평면으로 형성되는 경우, 고정부 본체(210)의 일 면(210a) 역시 이에 대응하여 평면으로 형성될 수 있다. 따라서, 고정부 본체(210)의 일 면(210a)은, 장착 시 제2 부분(120)과 넓은 면적에서 접촉하게 될 수 있다. 그러나, 고정부 본체(210)의 형상은 반드시 본체부(100)의 형상과 동일하거나 근사하게만 형성되는 것은 아니며, 설계자의 선택에 따라 다양한 형태로 구현될 수도 있다.

고정부 본체(210)는, 고정부 본체(210)의 일 말단(210d)이 제1 부분(110)의 상면(110a)을 마주보도록 설치될 수 있다. 일 말단(210d)에는 고정부 본체(210)를 제1 부분(110)의 상면(110a)에 장착 및 고정시키기 위한 장착부가 형성된다. 장착부는 예를 들어 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 나사, 핀 및/또는 리벳 등과 같은 체결 기구가 삽입 가능한 삽입홈(221)을 포함할 수도 있다. 그러나, 장착부의 종류는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 장착부는 제1 부분(110)의 상면(110a)에 형성된 홈(미도시)에 삽입될 수 있는 돌기 및/또는 후크 등을 포함할 수도 있다. 이외에도 고정부(200)의 장착을 위해 설계자가 고려 가능한 다양한 장치가 상술한 장착부의 일례가 될 수 있다.

또한, 고정부 본체(210)는, 고정부 본체(210)의 타 말단(210c)이 제1 부분(110)의 상면(110a)과 동일하거나 근사한 방향(예를 들어, 상 방향)을 향하도록 설치된다. 다시 말해서, 고정부 본체(210)의 타 말단(210c)은 제2 부분(120)의 일 말단(120c)과 동일하거나 근사한 방향을 향하게 된다.

고정부 본체(210)의 길이는 제2 부분(120)의 길이(L2)와 동일하거나 근사한 길이를 가질 수 있다. 즉, 고정부 본체(210)의 타 말단(210c)과 제2 부분(120)의 일 말단(120c)은 대략 근사한 위치에 배치될 수도 있다. 그러나, 실시예에 따라서, 고정부 본체(210)의 길이는 제2 부분(120)의 길이(L2)보다 더 길거나 또는 더 짧은 것도 가능하다. 또한, 고정부 본체(210)의 길이가 제3 부분(120)의 길이(L3)와 동일하거나 근사한 것도 가능하다.

고정부 본체(210)의 폭은 제1 부분(110)의 길이(L1)보다 상대적으로 작게 마련된다. 고정부 본체(210)의 폭은 피고정물(99)의 종류나 크기에 따라 임의적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 고정부 본체(210)의 폭은, 작은 부분(즉, 제1 부분(110)에 인접한 부분)의 경우, 제1 부분(110)의 길이(L1)에 대해 1/14 내지 1/8 정도로 주어지고, 큰 부분(즉, 돌출부(220)가 형성된 부분)의 경우, 제1 부분(110)의 길이(L1)에 대해 1/5 내지 1/8 정도로 주어질 수도 있다. 그러나, 이는 예시적인 것이며 설계자의 선택에 따라서 고정부 본체(210)의 폭은 더욱 다양하게 결정될 수 있다.

고정부 본체(210)의 타 말단(210c) 주변에는 돌출부(220)가 형성된다. 돌출부(220)는, 제3 부분(130)의 일 면(130a)을 향하는 타 면(210b) 방향으로 설치된다. 다시 말해서, 돌출부(220)는 제2 부분(210)에 접하거나 근접한 일 면(210a)에 대향하는 방향의 고정부 본체(210)의 일 면에 설치될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(220)는 도 1 등에 도시된 바와 같이 좌측 방향으로 돌출되어 마련된다.

돌출부(220)는 경사면(221)을 포함할 수 있다. 경사면(221)은 고정부 본체(210)의 일 면(210a)에 대향하는 방향에 형성된다. 경사면(221)은, 고정부 본체(210)의 길이 방향에 대해, 고정된 또는 변화하는 임의의 경사각으로 기울어져 형성된다. 이 경우, 경사면(221)은 제1 부분(110) 및 제3 부분(130) 중 적어도 하나를 향하도록 마련된다. 다시 말해서, 경사면(211)의 법선은 대체적으로 제1 부분(110)의 일 면(110a)을 향하거나, 제3 부분(130)의 일 면(130a)을 향하거나 및/또는 이들이 접하는 지점 또는 구역을 향하게 된다. 경사면(221)의 하 방향 말단은 고정부 본체(210)의 타 면(210b)의 상 방향 말단으로 연장되거나 접한다. 이와 같이 경사면(221)이 형성됨에 따라, 돌출부(220)는, 돌출부(200)의 상단이 돌출부(200)의 하단보다 상대적으로 더 돌출된 형상을 가지게 된다. 이 경우, 돌출부(220)의 형상은, 예를 들어, 정면에서 봤을 때 대략적으로 빗변이 좌측 하단을 향하는 직각 삼각형 또는 이와 근사한 형상일 수도 있다.

도 1에 도시된 바를 참조하면, 경사면(221)은, 일 실시예에 있어서, 곡면 형상(221a)으로 구현될 수도 있다. 구체적으로 경사면(221)은 대략 제2 부분(210) 방향(즉, 우측 방향이나 우측 상 방향)으로 함몰되어 만곡된 형상(221a)을 가질 수도 있다. 경사면(221)이 곡면 형상(221a)을 갖는 경우, 구 또는 원통 형상의 피고정체(99)가 보다 안정적으로 경사면(221)에 밀착될 수 있게 된다. 다른 실시예에 있어서, 경사면(221)은 고정부 본체(210)의 타 말단(210c)에서 타 면(210b)까지 대체적으로 동일한 경사각을 유지하는 평면 형상(221b)을 가질 수도 있다. 이들의 형상은 설계자의 임의적 선택에 따라 다양하게 변형 가능하다. 이 경우, 경사면(221)은 육각 기둥 등과 같이 평면으로 형성된 부분을 갖는 피고정체(99)를 보다 안정적으로 고정할 수 있게 된다.

고정부(200)의 고정부 본체(210) 및/또는 돌출부(220)는, 실시예에 따라서, 본체부(100)와 동일한 고강도 소재를 이용하여 구현될 수도 있고, 또는 상이한 소재를 이용하여 구현될 수도 있다.

도 4는 고정부의 상대적 이동을 설명하기 위한 제1 도이고, 도 5는 고정부의 상대적 이동을 설명하기 위한 제2 도이다.

고정부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 체결 기구를 이용하여 본체부(100)에 장착 및 고정될 수 있다. 체결 기구는, 예를 들어, 외면에 나사선(301)이 형성된 나사(300)를 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 나사(300)는 관통홀(117)을 관통하여 제1 부분(110)의 일 면(110a) 위로 노출될 수 있는 길이로 마련된다. 제1 부분(110)의 일 면(110a) 위로 노출된 나사(300)는 고정부(200)의 일 말단(210d)에 마련된 장착부, 일례로 삽입홈(221)에 삽입된다. 삽입홈(221) 내부에는 나사(300)의 나사선(301)에 대응하는 나사선(미도시)이 형성되어 있으며, 이에 따라 고정부(200)와 나사(300)는 나사 결합된다.

나사(300)의 결합 정도에 따라서 고정부(200)의 위치는 가변 가능하다. 만약 도 4에 도시된 바와 같이 나사(300)가 삽입홈(221)에 상대적으로 얕게 삽입된 경우, 고정부(200)는 제1 부분(110)의 일 면(110a)과 상대적으로 멀리 위치하게 된다. 다시 말해서, 고정부(200)의 타 말단(210c)은 제2 부분(120)의 일 말단(120c)보다 상대적으로 더 상 측에 위치하게 된다. 이에 따라, 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200) 내측의 공간은 상대적으로 넓게 형성된다. 만약 도 5에 도시된 바와 같이 나사(300)가 삽입홈(221)에 상대적으로 깊이 삽입되면, 이에 대응하여 고정부(200)는 제1 부분(110)의 일 면(110a)에 상대적으로 더 근접하여 위치하게 되며, 경우에 따라 제1 부분(110)의 일 면(110a)에 접하게 될 수 있다. 이 경우, 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200) 내측의 공간은 상대적으로 좁게 형성된다. 따라서, 나사(300)가 삽입홈(221)에 삽입되는 정도에 따라서 고정부(200)의 위치 조절이 가능해지고, 이에 따라 고정 장치(10)는 다양한 크기의 피고정체(99)를 고정할 수 있게 된다.

이상 체결 기구의 일례로 관통홀(117)을 통과 가능한 나사(300)를 이용하는 일 실시예에 대해 설명하였으나, 체결 기구는 이에 한정되는 것은 아님은 자명하다. 예를 들어, 체결 기구는 못, 핀이나 리벳 등과 같이 관통홀(117)을 통과하여 고정부(200)를 고정시킬 수 있는 기구 등을 포함할 수 있다. 이외에도 체결 기구는 본체부(100)와 고정부(200)의 체결을 위해 설계자가 통상적으로 고려할 수 있는 다양한 기구들 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

도 6은 고정 장치에 피고정체가 장착된 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 피고정체(99)는 본체부(100)의 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200)에 의해 고정 장치(10)에 장착 및 고정될 수 있다. 피고정체(99)는 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200) 사이에 형성된 공간에 위치하여 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200)에 의해 고정될 수 있다. 이 경우, 고정부(200)에 형성된 돌출부(220)는 피고정체(99)의 상 방향 이탈을 방지한다. 장착 시 피고정체(99)는 제1 부분(110)의 상면(110a)의 전부 또는 일부, 제3 부분(130)의 측면(130a)의 전부 또는 일부 및 고정부(200)의 본체(210)의 일 면(210b)의 전부 또는 일부 및 경사면(221)의 전부 또는 일부에 접촉하게 된다.

피고정체(99)는, 예를 들어, 제1 부분(110), 제3 부분(130) 및 고정부(200) 사이에 형성된 공간으로 피고정체(99)를 밀어 넣어 고정 장치(10)에 고정될 수도 있고, 및/또는 제1 부분(110), 제2 부분(120) 및 제3 부분(130) 사이에 형성된 공간에 삽입된 후, 고정부(200)를 피고정체(99) 및 제2 부분(120) 사이에 삽입, 장착함으로써 고정 장치(10)에 고정될 수도 있다.

피고정체(99)는 하나의 고정 장치(10)에 의해 고정될 수도 있다. 또한, 피고정체(99)는, 복수의 고정 장치(10)에 의해 고정될 수도 있다. 예를 들어, 피고정체(99)가 원통 형상을 갖고 두 개의 고정 장치(10)가 이용되는 경우, 어느 하나의 고정 장치(10)는 원통 형상의 일 말단 주변에서 피고정체(99)를 고정하고, 다른 하나의 고정 장치(10)는 원통 형상의 타 말단 주변에서 피고정체(99)를 고정할 수도 있다. 이외에도 셋 이상의 고정 장치(10)를 이용하여 피고정체(99)를 고정하는 것도 가능하다.

피고정체(99)는 가공의 대상이 되는 다양한 소재, 공구, 부품 및/또는 장치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피고정체(99)는 웨이퍼 생산에 이용되는 사파이어잉곳을 포함할 수 있다. 사파이어잉곳이 피고정체(99)인 경우, 돌출부(220)에 형성된 경사면(221)은 대체적으로 함몰된 곡면의 형상을 갖도록 형성된 것일 수 있다.

이하 도 7 및 도 8을 참조하여, 공작 기계(1)가 연삭 기계인 경우에서, 고정 장치(10)를 사용하여 피고정물(99)을 고정하고, 피고정물(99)을 연삭하는 일례를 설명하도록 한다.

도 7은 고정 장치가 기계 장치에 결합되는 방법의 일례를 설명하는 도면이고, 도 8은 피고정체를 가공하는 과정의 일례를 도시하면 도면이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 공작 기계(1)는 피고정물(99)이 위치하게 되는 장착 플레이트(20)와, 장착 플레이트(20)에 위치한 피고정체(99)에 대한 가공을 수행하는 가공부(30)를 포함할 수 있다. 장착 플레이트(20)에는 폭 방향으로 연장되어 형성된 적어도 하나의 홈(20a)이 더 형성되어 있을 수도 있다. 도 7 및 도 8에는 장착 플레이트(20)의 일부 구역에만 홈(20a)이 도시되어 있으나, 이는 도면의 복잡함을 회피하기 위해 생략 도시한 것이다. 홈(20a)은 장착 플레이트(20)의 전 구역에 대해서 형성되어 있을 수 있다. 가공부(30)는 피고정체(99)를 적절하게 가공시킬 수 있는 위치에 배치된다. 가공부(30)는 장착 플레이트(20)의 일 방향(이하 공작 기계 방향)에 설치된 지지대나 지지암 등에 의해 피고정체(99)를 가공하기 위한 위치에 배치된다. 만약 공작 기계(1)가 연삭 기계인 경우, 가공부(30)는 연삭을 수행하는 연삭 숫돌(31)을 포함할 수도 있다.

피고정체(99)를 장착 플레이트(20)에 위치시키기 위하여, 하나의 고정 장치(10)가 피고정체(99), 일례로 사파이어잉곳의 일 말단 또는 그 주변을 고정한다. 피고정체(99)가 장착된 고정 장치는 장착 플레이트(20)의 일 위치(21)에 배치된다. 이 경우, 고정 장치(10)는 일 예로 나사 등과 같은 체결 기구를 이용하는 방법과 같이 물리적인 방법으로 장착 플레이트(20)에 장착 및 고정될 수도 있고, 및/또는 다른 예로 장착 플레이트(20)에 생성된 자기력을 이용하여 전자기적 방법으로 장착 플레이트(20)에 장착 및 고정될 수도 있다.

피고정체(99)가 고정된 고정 장치(10)가 장착 플레이트(20)에 장착될 때, 고정 장치(10)는 도 7에 도시된 바와 같이, 피고정체(99)가 상대적으로 공작 기계의 방향을 향하고, 고정부(200)가 반대 방향(이하 작업자 방향)을 향하도록 장착될 수도 있다. 다시 말해서, 본체부(100)의 만곡되어 형성된 두 개의 부분(120, 130) 중에서 고정부(200)가 접하는 부분(예를 들어, 제2 부분(120))은 작업자 방향을 향하고, 고정부(200)가 이격된 부분(예를 들어, 제3 부분(130))은 공작 기계 방향을 향하도록 고정 장치(10)는 배치될 수 있다. 물론, 이와 반대로 공작 기계의 방향을 향하고 피고정체(99)가 작업자의 방향을 향하도록 고정부(200)는 장착될 수도 있다(미도시). 또한, 후술하는 바와 같이 두 개의 보조 고정부(81, 82)가 이용되는 경우, 고정 장치(10)는, 고정부(200)가 제2 보조 지지부(82)에 대해 제1 보조 지지부(81)가 위치한 방향과 동일한 방향(예를 들어, 작업자 방향)에 배치되도록 장착 플레이트(20)에 장착될 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 피고정체(99)가 지면에 대해 수평으로 장착 플레이트(20)에 위치될 수 있도록 보조 지지부(81, 82)가 장착 플레이트(20)의 타 위치(23)에 더 배치될 수도 있다. 보조 지지부(81, 82)는, 각각 소정의 입체 도형의 형상(예를 들어, 직육면체나 원통 등)의 형상을 가질 수 있다. 보조 지지부(81, 82)는, 예를 들어, 금속 및/또는 강화 플라스틱 등의 소재로 제작된 것일 수 있다.

일 실시예에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이 장착 플레이트(20)에는 두 개의 보조 고정부, 즉 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)가 장착되는 것도 가능하다. 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)는 서로 동일한 형상을 가질 수도 있고, 또는 상이한 형상을 가질 수도 있다. 또한, 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)가 동일한 형상(예를 들어, 직육면체의 형상)을 갖는 경우, 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)는 그 길이 및 폭이 서로 동일할 수도 있고, 또는 길이 및 폭 중 적어도 하나는 서로 상이할 수도 있다.

제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)는 각각 고정 장치(10)를 보조하여 피고정체(99)를 적절히 지지할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)가 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 직육면체의 형상을 갖는 경우, 제1 보조 지지부(81)는 그 길이 방향이 장착 플레이트(20)의 표면에 대해 대략 직교하는 방향을 향하도록 장착될 수 있다. 다시 말해서, 제1 보조 지지부(81)눈, 제1 보조 지지부(81)의 길이 방향이 장착 플레이트(20)의 평면에 대한 법선 방향과 대체적으로 평행을 이루도록 장착될 수 있다. 이 경우, 제1 보조 지지부(81)는 고정 장치(10)의 고정부(200)와 대략 평행을 이루도록 배치될 수 있다. 제2 보조 지지부(82)는 장착 플레이트(20)의 표면과 수평으로 장착되되, 그 길이 방향이 장착 플레이트(20)의 길이 방향에 대해 대략 직교하는 방향을 향하도록 장착될 수 있다. 이 때, 제1 보조 지지부(81)는 제2 보조 지지부(82)의 일 말단(예를 들어, 작업자 방향의 말단)의 측면에 장착될 수 있으며, 이에 따라, 제1 보조 지지부(81)와 제2 보조 지지부(82)는 대략 L자 형상으로 장착 플레이트(20)에 배치되게 된다. 따라서, 연삭 숫돌(31)로부터 피고정체(99)에 소정의 연삭력이 인가되더라도, 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)가 적절하고 안정적으로 피고정체(99)를 지지할 수 있게 된다.

제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)는, 고정 장치(10)와 동일하거나 또는 상이한 방법으로 장착 플레이트(20)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)는 물리적인 방법으로 및/또는 전자기적 방법으로 장착 플레이트(20)에 장착 및 고정될 수 있다.

피고정체(99)는, 고정 장치(10), 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)에 의해 장착 플레이트(20) 위에서 지지된다. 예를 들어, 피고정체(99)의 일 말단은 고정 장치(10)에 의해 지지되고, 타 말단(즉, 고정 장치(10)가 장착된 일 말단에 대향하는 타 말단) 및/또는 그 주변은 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)에 의해서도 지지될 수 있다. 보다 상세하게는, 피고정체(99)의 일 말단 및/또는 그 주변은 고정 장치(10)의 내측에 장착되어 고정 장치(10)에 의해 고정 및 지지되고, 아울러 피고정체(99)의 타 말단 및/또는 그 주변은 제1 보조 지지부(81)의 상단에 안착되고 제2 보조 지지부(82)의 측단에 접촉됨으로써 제1 보조 지지부(81) 및 제2 보조 지지부(82)에 의해 지지된다. 이에 따라 피고정체(9)는 도 8에 도시된 바와 같이 일 말단은 고정 장치(10)에 의해, 타 말단은 보조 지지부(81, 82)에 의해, 지면과 수평으로 장착 플레이트(20)에 설치될 수 있게 된다.

다른 실시예에 의하면, 보조 지지부(81, 82) 대신에 상술한 고정 장치(10)를 이용하여 피고정체(99)의 타 말단 및/또는 그 주변을 고정 및 지지하는 것도 가능하다. 이 경우, 고정 장치(10)는 상술한 바와 동일하게 또는 일부 상이하게 피고정체(99), 일례로 사파이어잉곳의 타 말단 또는 타 말단의 주변을 고정한다.

피고정체(99)가 고정 장치(10) 및 보조 지지부(81, 82)에 의해 장착 플레이트(20) 위에 고정 장착되면, 가공부(30)의 연삭 숫돌(31)은 피고정체(99)에 대한 연삭을 수행할 수 있다. 필요에 따라서, 피고정체(99)의 표면 연삭을 위하여, 가공부(30) 전부 또는 연삭 숫돌(31) 등은 소정의 방향(d1)으로 이동하는 것도 가능하다.

이상 연삭 기계인 일례를 들어 공작 기계(1)에 대해 설명하였으나, 공작 기계(1)는 연삭 기계에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공작 기계(1)는 절삭기, 잘단기, 절곡기, 단조기, 선반, 밀링 머신, 드릴링 머신, 보링 머신 및/또는 프레스 등과 같이 피고정물(99)을 고정할 필요가 있는 적어도 하나의 기계 장치를 포함할 수 있다.

이상 고정 장치의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 고정 장치는 오직 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 장치나 방법 역시 상술한 고정 장치의 일례가 될 수 있다. 예를 들어, 설명된 구조나 장치 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 또는 치환되더라도 상술한 고정 장치의 일 실시예가 될 수 있다.

1: 공작 기계 10: 고정 장치
20: 장착 플레이트 30: 공작부
81: 제1 보조 지지부 82: 제2 보조 지지부
100: 본체부 110: 제1 부분
118: 제1 지점 119: 제2 지점
120: 제2 부분 130: 제3 부분
200: 고정부 210: 고정부 본체
220: 돌출부 221: 경사면

Claims (5)

1. 제1 부분과, 상기 제1 부분의 일 말단에서 만곡되어 상기 제1 부분에 직교하여 형성된 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타 말단에서 상기 제2 부분이 만곡된 방향과 동일한 방향으로 만곡되어 형성되고 상기 제2 부분보다 길이가 상대적으로 짧은 제3 부분을 갖는 본체부;
   길이 방향으로 연장 형성되고, 일 측면이 상기 제2 부분의 일 측면에 접하거나 인접하도록 상기 제1 부분에 장착되되, 상기 제2 부분의 길이 방향을 따라서 상기 제2 부분의 길이 방향과 평행하게 적어도 일 방향으로 이동 가능한 고정부;
   상기 제1 부분에 상기 제2 부분에 인접하여 형성된 관통홀; 및
   상기 관통홀을 관통하여 상기 고정부의 일 말단에 결합되어 상기 제1 부분과 상기 고정부를 체결하는 체결부;를 포함하되,
   상기 고정부는, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부에는 상기 길이 방향에 대해 경사진 경사면이 상기 돌출부가 돌출된 방향에 형성되고,
   상기 체결부의 결합 정도에 따라서 상기 고정부와 상기 제1 부분 사이의 거리가 가변되며, 피고정체는 상기 제1 부분, 상기 제3 부분 및 상기 고정부의 타 측면 사이의 공간에 장착되는 고정 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 경사면은, 평면 또는 곡면으로 형성되고, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분 중 적어도 하나를 향하는 고정 장치.
5. 피고정체가 장착되는 고정 장치;
   상기 고정 장치가 장착되는 장착 플레이트; 및
   상기 피고정체에 대한 가공을 수행하는 가공부;를 포함하되,
   상기 고정 장치는,
   제1 부분과, 상기 제1 부분의 일 말단에서 만곡되어 상기 제1 부분에 직교하여 형성된 제2 부분과, 상기 제1 부분의 타 말단에서 상기 제2 부분이 만곡된 방향과 동일한 방향으로 만곡되어 형성되고 상기 제2 부분보다 길이가 상대적으로 짧은 제3 부분을 갖는 본체부;
   길이 방향으로 연장 형성되고, 일 측면이 상기 제2 부분의 일 측면에 접하거나 인접하도록 상기 제1 부분에 장착되되, 상기 제2 부분의 길이 방향을 따라서 상기 제2 부분의 길이 방향과 평행하게 적어도 일 방향으로 이동 가능한 고정부;
   상기 제1 부분에 상기 제2 부분에 인접하여 형성된 관통홀; 및
   상기 관통홀을 관통하여 상기 고정부의 일 말단에 결합되어 상기 제1 부분과 상기 고정부를 체결하는 체결부;를 포함하고,
   상기 고정부는, 상기 일 측면에 대향하는 타 측면에 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 돌출부가 돌출된 방향에 상기 길이 방향에 대해 경사진 경사면을 포함하고,
   상기 체결부의 결합 정도에 따라서 상기 고정부와 상기 제1 부분 사이의 거리가 가변되고,
   상기 피고정체는 상기 제1 부분, 상기 제3 부분 및 상기 고정부의 타 측면 사이의 공간에 장착되는 공작 기계.

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