KR101971192B1 - 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공장치를 이용하여 공작물을 가공할 때, 공작물을 다양한 각도로 경사지게 기울인 상태로 고정시켜 가공하기 위한 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 관한 것이다.
또한, 상면에 가공할 공작물이 올려지며, 하면에 횡으로 돌출부가 형성된 "T"자 단면 구조의 회동 플레이트와 상기 회동 플레이트의 돌출부 일측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 조절막대와 상기 회동 플레이트의 돌출부 타측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 회동막대와 상기 회동 플레이트가 기울어질 수 있도록 회동막대가 회전가능하게 삽입되는 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트와 조절막대 사이에 배치되어 상기 회동 플레이트가 소정의 각도로 기울어지도록 조절막대를 지지하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그{tilt adjustable workpiece jigs}

본 발명은 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공장치를 이용하여 공작물을 가공할 때, 공작물을 다양한 각도로 경사지게 기울인 상태로 고정시켜 가공하기 위한 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 관한 것이다.

일반적으로 공작물은 지그에 수평한 상태로 고정하여 가공을 실시하고 있다.

공작물의 표면에 수평한 평면가공을 실시할 때에는 표면 가공품질이 높으나, 공작물의 표면에 경사면을 형성할 때에는 평면가공을 실시할 때보다 표면 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 경사면을 형성할 때에는 툴의 이송속도를 낮추고, 보다 정밀하게 가공을 실시하고 있으나, 생산성이 낮아지는 주요 원인으로 이를 해결하기 위한 기술의 필요성이 제기되고 있다.

또한, 가공 형태에 따라서는 공작물을 수평한 상태로 고정하여서는 가공이 어려운 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위한 기술로써 한국등록특허 제10-1778032호 "터빈 블레이드의 윙팁 가공용 지그장치"와 같이, 공작물을 직접적으로 경사지게 기울여서 고정하기 위한 기술이 개발되었다.

반면, 작업자가 공작물이 고정된 지지베이스의 각도를 소정의 각도로 위치시킨 상태에서 지지베이스를 고정하는 과정에서 지지베이스의 각도가 틀어지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 웜기어 등을 이용하여 지지베이스의 각도를 정밀하게 조절하는 방법도 개발되었으나, 공작물을 가공하는 과정에서 발생되는 진동 및 충격에 의해 웜기어의 기어산이 파손되거나, 웜기어가 회전하여 지지베이스의 각도가 변경되는 문제점이 있었다.

또한, 대부분 특정 제품에 특화된 형태의 지그로써, 다양한 형태의 공작물을 고정하기에는 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 진동 및 충격에 의한 각도의 변경이 발생되지 않고, 정밀하게 공작물을 기울여 고정할 수 있으면서, 다양한 파지형태를 가지고, 다양한 공작물을 고정하기 위한 기술개발의 필요성이 제기되고 있다.

한국등록특허 제10-1778032호 "터빈 블레이드의 윙팁 가공용 지그장치"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다양한 기울기로 공작물을 기울여 고정할 수 있되, 고정한 후에 발생되는 진동 및 충격에 공작물의 고정각도가 변경되는 것을 방지하기 위한 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 형태의 공작물을 파지하기 위한 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공작물의 기울기를 조절하기 위한 시편의 교체가 용이하고, 시편의 교체시 시편의 마모를 방지하기 위한 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그는 상면에 가공할 공작물이 올려지며, 하면에 횡으로 돌출부가 형성된 "T"자 단면 구조의 회동 플레이트와 상기 회동 플레이트의 돌출부 일측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 조절막대와 상기 회동 플레이트의 돌출부 타측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 회동막대와 상기 회동 플레이트가 기울어질 수 있도록 회동막대가 회전가능하게 삽입되는 베이스 플레이트와 상기 베이스 플레이트와 조절막대 사이에 배치되어 상기 회동 플레이트가 소정의 각도로 기울어지도록 조절막대를 지지하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동 플레이트는 외주면을 따라 복수 개의 고정 홀이 배열되어 있으며, 상기 고정 홀 중 적어도 어느 하나 이상에 회동 플레이트의 상면에 위치하는 공작물을 지지하기 위한 지지부재가 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절부는 상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 결합되는 회전판과 상기 회전판에 방사상으로 배열된 복수 개의 고정부를 포함하며, 상기 고정부에는 각각 높이가 상이한 시편이 배치되어 회전판의 회전을 통해 복수 개의 시편 중 하나를 선택하여 조절막대와 베이스 플레이트 사이에 위치시킴으로써 회동 플레이트의 기울기를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 플레이트의 상면에는 상기 회전판의 고정부에 배치되어 이송되는 시편의 마모를 방지하기 위한 마모방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동 플레이트는 하면과 돌출부의 일측면 사이에 조절막대의 고정을 위한 제1 고정홀이 배치되고, 하면과 돌출부의 타측면 사이에 회동막대의 고정을 위한 제2 고정홀이 배치되어, 상기 조절막대와 회동막대가 고정볼트에 의해 회동 플레이트의 하면과 돌출부에 밀착되도록 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 고정홀 및 제2 고정홀은 상호 마주하도록 소정의 각도로 경사지게 배치되고, 상기 조절막대 및 회동막대에는 고정볼트가 관통하는 관통 홀이 형성되어 있으며, 상기 관통 홀은 외주면을 따라 소정의 폭을 가지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 의하면, 공작물이 고정된 회동 플레이트를 지지하는 시편을 변경함으로써, 다양한 기울기로 조절할 수 있으며, 시편이 회동 플레이트를 직접적으로 지지함에 따라, 진동 및 충격에 의해 공작물의 고정각도가 변경되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 의하면, 회동 플레이트에 형성된 복수 개의 고정 홀 중 어느 하나에 체결된 지지부재의 위치를 공작물의 형태에 따라 변경함으로써, 다양한 형태의 공작물을 파지하여 고정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그에 의하면, 회전하는 회전판을 통해 공작물의 기울기를 조절하기 위한 시편을 간단하게 교체할 수 있으며, 회전판의 하부에 마모방지부재를 배치함으로써, 시편의 교체시 시편이 마모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 회동 플레이트를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 조절막대를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 사용상태를 도시한 사용상태도.
도 5는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 다른 실시예를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 회동 플레이트를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 조절막대를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 사용상태를 도시한 사용상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그를 도시한 것이며, 상면에 가공할 공작물이 올려지며, 하면에 횡으로 돌출부(11)가 형성된 "T"자 단면 구조의 회동 플레이트(1)와 상기 회동 플레이트(1)의 돌출부(11) 일측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 조절막대(2)와 상기 회동 플레이트(1)의 돌출부(11) 타측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 회동막대(3)와 상기 회동 플레이트(1)가 기울어질 수 있도록 회동막대(3)가 회전가능하게 삽입되는 베이스 플레이트(4)와 상기 베이스 플레이트(4)와 조절막대(2) 사이에 배치되어 상기 회동 플레이트(1)가 소정의 각도로 기울어진 상태로 고정되도록 조절막대(2)를 지지하는 조절부(5)를 포함하여 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 회동 플레이트(1)에 올려진 공작물을 가공할 때 발생되는 진동 및 충격에 의해 회동 플레이트(1)의 기울어진 각도가 변경되지 않도록 상기 조절부(5)는 강성을 가진 시편이 사용되며, 상이한 높이를 가지는 다른 시편으로 교체함으로써, 간단하게 회동 플레이트(1)의 기울기를 조절하게 된다.

또한, 상기 회동 플레이트(1)는 외주면을 따라 복수 개의 고정 홀(12)이 배열되어 있으며, 상기 고정 홀(12) 중 적어도 어느 하나 이상에 회동 플레이트(1)의 상면에 위치하도록 올려지는 공작물을 지지하기 위한 복수 개의 지지부재(13)가 체결된다.

이때, 상기 지지부재(13)는 단순히 공작물의 일면을 지지하기 위한 막대 형태에서부터 원형 공작물의 지지를 위해 공작물과 접촉하는 면에 경사면이 형성된 형태, 볼트의 회전을 통해 공작물을 직접적으로 가압하기 위한 형태를 비롯하여 다양한 구조체가 이용될 수 있다.

또한, 상기 회동 플레이트(1)의 하면에 형성된 돌출부(11)의 타측에 배치되는 회동막대(3)는 회동 플레이트(1)의 길이보다 길게 구성되어 상기 회동막대(3)는 회동 플레이트(1)의 전면과 배면측으로 돌출되며, 돌출된 회동막대(3)는 베이스 플레이트(4)에 회동가능하도록 결합된다.

도 2는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 회동 플레이트를 도시한 것이며, 상기 회동 플레이트(1)의 하면(1a)과 돌출부(11)의 일측면 (11a)사이에 조절막대(2)의 고정을 위한 제1 고정홀(14)이 배치되고, 회동 플레이트(1)의 하면(1a)과 돌출부(11)의 타측면(11b) 사이에 회동막대(3)의 고정을 위한 제2 고정홀(15)이 배치된다.

또한, 상기 조절막대(2)와 회동막대(3)는 각각 고정볼트(16)에 의해 회동 플레이트(1)에 고정되되, 회동 플레이트(1)의 하면(1a)과 돌출부(11)의 양측면(11a, 11b)에 각각 밀착되도록 고정됨으로써, 돌출부(11)의 폭과 상기 조절막대(2)와 회동막대(3)의 지름을 통해 상기 조절막대(2)와 회동막대(3)의 중심 사이 거리를 일정하게 유지하도록 구성됨이 바람직하다.

조절막대(2)와 회동막대(3)의 중심 사이 거리는 회동 플레이트(1)를 소정의 각도로 기울이기 위해 사용되며, 하기 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

또한, 상기 조절막대(2)와 회동막대(3)가 회동 플레이트(1)의 하면(1a)과 돌출부(11)의 양측면에 보다 용이하게 밀착될 수 있도록 상기 제1 고정홀(14)과 제2 고정홀(15)은 상호 마주하도록 소정의 각도로 경사지게 배치됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 조절막대를 도시한 것이며, 상기 조절막대(2) 및 회동막대에는 각각 고정볼트(16)가 관통하는 관통 홀(21)이 형성되어 있다.

특히, 상기 관통 홀(21)은 외주면을 따라 소정의 폭(L1)을 가지도록 형성됨으로써, 상기 조절막대(2) 및 회동막대가 회동 플레이트(1)에 고정되는 과정에서 회동 플레이트(1)의 하면(1a) 또는 돌출부(11) 중 어느 한쪽에 치우쳐지는 것을 방지하게 된다.

다시 말해서, 회동 플레이트(1)의 하면(1a)과 돌출부(11)의 측면에 모두 밀착될 수 있도록 상기 고정볼트(16)가 삽입되는 관통 홀(21)에 여유 공간이 형성되도록 관통 홀(21)이 소정의 폭(L1)을 가지도록 형성되는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 사용상태를 도시한 것이며, 도 4의 (4-I)에 도시된 바와 같이 상기 회동 플레이트(1)를 기울이고자 하는 각도(A1)에 맞춰 회동막대(3)의 중심축과 베이스 플레이트(4)의 상면과의 거리(L3)와 조절막대(2)의 반지름(R1)을 고려하여 베이스 플레이트(4)로부터 조절막대(2)가 들어올려져야 하는 높이(L4)를 연산하고, 이에 맞춰 베이스 플레이트(4)의 상면에 소정의 높이(L4)를 가지는 조절부(5)를 배치함으로써, 조절부(5)가 조절막대(2)를 소정의 높이(L4)만큼 들어올려 회동 플레이트(1)를 소정의 각도(A1)로 기울이게 된다.

또, 도 4의 (4-II)에 도시된 바와 같이, 상기 회동 플레이트(1)를 기울이고자 하는 각도(A2)를 변경하고자 할 경우, 그에 맞춰 회동막대(3)의 중심축과 베이스 플레이트(4)의 상면과의 거리(L3)와 조절막대(2)의 반지름(R1)을 고려하여 베이스 플레이트(4)로부터 조절막대(2)가 들어올려져야 하는 높이(L5)를 연산하고, 이에 맞춰 베이스 플레이트(4)의 상면에 소정의 높이(L5)를 가지는 다른 조절부(5)를 배치함으로써, 다른 조절부(5)가 조절막대(2)를 소정의 높이(L5)만큼 들어올려 회동 플레이트(1)를 소정의 각도(A2)로 기울이게 된다.

특히, 회동막대(3)의 중심점을 베이스 플레이트(4)로부터 소정의 높이(L3)만큼 이격되도록 구성함으로써, 상기 조절부(5)의 높이는 최소한 회동막대(3)의 중심점이 베이스 플레이트(4)로부터 이격된 높이(L3)보다 크게되며, 이를 통해 상기 조절부(5)는 실제로 가공 및 사용이 가능한 높이(L4)로 제작될 수 있다.

예를 들어, 회동막대(3)의 중심점의 높이로부터 조절막대(3)를 0.001mm 높이기 위해서는 0.001mm의 조절부(5)가 필요하나, 이와 같이 매우 얇은 강체는 제조하기 매우 어려울뿐만 아니라, 유지관리도 매우 어려워 현실적으로 사용이 불가능하다.

반면, 본원 발명과 같이 회동막대(3)의 중심점을 베이스 플레이트(4)로부터 소정의 높이(L3)만큼 이격되도록 구성할 경우, 회동막대(3)의 중심점의 높이로부터 조절막대(3)를 0.001mm 높이기 위해서는 베이스 플레이트(4)로부터 회동막대(3)의 중심점이 이격된 소정의 높이(L3)에 0.001mm를 더 한 높이를 가진 조절부(5)가 필요하며, 상기 이격 높이(L3)가 0.5mm 이상일 경우, 매우 용이하게 제작할 수 있으며, 유지관리도 용이한 장점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그의 다른 실시예를 도시한 것이며, 상기 조절부(5)는 상기 베이스 플레이트(4)에 회전 가능하게 결합되는 회전판(6)과 상기 회전판(6)에 방사상으로 배열된 복수 개의 고정부(61)를 포함하여 구성된다.

또는, 상기 고정부는 상기 회전판(6)의 외주면을 따라 배열된 클램프 또는 척과 같이 직접적인 파지가 가능한 형태일 수도 있다.

또한, 상기 고정부(61)에는 각각 높이가 상이한 시편(62)이 배치되어 회전판(6)의 회전을 통해 복수 개의 시편(62) 중 하나를 선택하여 조절막대(2)와 베이스 플레이트(4) 사이에 위치시킴으로써 회동 플레이트(1)의 기울기를 조절하도록 구성될 수도 있다.

이때, 상기 회전판(6)에 배치되는 시편(62)은 상기 회동 플레이트(1)를 다양한 각도로 기울일 수 있도록 각각 상이한 높이를 가지도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 베이스 플레이트(4)의 상부에서 상기 회전판(6)의 고정부(61)에 배치되거나, 파지되어 회전하는 회전판(6)에 의해 회전하는 시편(62)이 베이스 플레이트(4)와의 마찰에 의해 마모되는 것을 방지하기 위해 상기 베이스 플레이트(4)의 상면에는 시편(62)의 마모를 방지하기 위한 마모방지부재(41)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.

상기 마모방지부재(41)는 부직포와 같은 섬유질 재료로 구성되거나, 테프론과 같이 물리적인 마찰계수가 낮은 재료로 구성될 수도 있다.

다만, 조절막대(2)와 베이스 플레이트(4) 사이거리를 정밀하게 조절하기 위해서는 상기 마모방지부재(41)가 조절막대(2)를 지지하기 위한 시편이 배치되는 시편배치 영역(P1)은 피해서 배치됨이 바람직하다.

또한, 마모방지부재(41)의 상면을 따라 이송된 시편(62)이 시편배치 영역(P1)에 올려지는 과정에서 단차에 의한 시편(62)의 마모를 방지하기 위해 마모방지부재(41)와 시편배치 영역(P1) 사이에는 소정의 경사를 가지는 경사면(42)이 형성됨이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 회동 플레이트
2 : 조절막대
3 : 회동막대
4 : 베이스 플레이트
5 : 조절부
6 : 회전판
11 : 돌출부
12 : 고정 홀
13 : 지지부재
14 : 제1 고정홀
15 : 제2 고정홀
16 : 고정볼트
21 : 관통 홀
41 : 마모방지부재
42 : 경사면
61 : 고정부
62 : 시편

Claims (6)

1. 상면에 가공할 공작물이 올려지며, 하면에 횡으로 돌출부가 형성된 "T"자 단면 구조의 회동 플레이트와;
   상기 회동 플레이트의 돌출부 일측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 조절막대와;
   상기 회동 플레이트의 돌출부 타측에 밀착되어 횡으로 배치되는 원통 형태의 회동막대와;
   상기 회동 플레이트가 기울어질 수 있도록 회동막대가 회전가능하게 삽입되는 베이스 플레이트와;
   상기 베이스 플레이트와 조절막대 사이에 배치되어 상기 회동 플레이트가 소정의 각도로 기울어지도록 조절막대를 지지하는 조절부를 포함하며,
   상기 조절부는
   상기 베이스 플레이트에 회전 가능하게 결합되는 회전판과;
   상기 회전판에 방사상으로 배열된 복수 개의 고정부를 포함하며,
   상기 고정부에는 각각 높이가 상이한 시편이 배치되어 회전판의 회전을 통해 복수 개의 시편 중 하나를 선택하여 조절막대와 베이스 플레이트 사이에 위치시킴으로써 회동 플레이트의 기울기를 조절할 수 있으며,
   상기 베이스 플레이트의 상면에는 상기 회전판의 고정부에 배치되어 이송되는 시편의 마모를 방지하기 위한 마모방지부재를 더 포함하며,
   상기 마모방지부재는
   조절막대와 베이스 플레이트 사이의 시편배치 영역을 피해서 배치되고,
   마모방지부재의 상면을 따라 이송된 시편이 시편배치 영역에 올려지는 과정에서 단차에 의한 시편의 마모를 방지하기 위해 마모방지부재와 시편배치 영역 사이에는 소정의 경사를 가지는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는
   기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회동 플레이트는 외주면을 따라 복수 개의 고정 홀이 배열되어 있으며,
   상기 고정 홀 중 적어도 어느 하나 이상에 회동 플레이트의 상면에 위치하는 공작물을 지지하기 위한 지지부재가 체결되는 것을 특징으로 하는
   기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 회동 플레이트는
   하면과 돌출부의 일측면 사이에 조절막대의 고정을 위한 제1 고정홀이 배치되고,
   하면과 돌출부의 타측면 사이에 회동막대의 고정을 위한 제2 고정홀이 배치되어,
   상기 조절막대와 회동막대가 고정볼트에 의해 회동 플레이트의 하면과 돌출부에 밀착되도록 고정되는 것을 특징으로 하는
   기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1 고정홀 및 제2 고정홀은 상호 마주하도록 소정의 각도로 경사지게 배치되고,
   상기 조절막대 및 회동막대에는 고정볼트가 관통하는 관통 홀이 형성되어 있으며,
   상기 관통 홀은 외주면을 따라 소정의 폭을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는
   기울기 조절이 가능한 공작물 가공지그.
   

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