KR102373634B1

KR102373634B1 - 멀티 소프트조

Info

Publication number: KR102373634B1
Application number: KR1020210094581A
Authority: KR
Inventors: 곽대영; 곽연식
Original assignee: 곽대영; 곽연식
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2022-03-15

Abstract

본 발명은 공작물의 가공에 적합한 다양한 사이즈의 소프트조를 간편하고 신속히 교체할 수 있는 멀티 소프트조에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 유압척의 가이드레일을 따라 이동 가능하게 결합된 마스터조에 고정되어 공작물을 클램핑하는 멀티 소프트조에 있어서, 상기 마스터조에 고정되어 외측 단부에서 상기 유압척의 축 방향으로 형성된 테이퍼슬릿을 갖는 결합면과 상기 결합면에 직교되는 받침면으로 이루어진 결합홈을 갖는 홀더, 상기 홀더의 테이퍼슬릿에 끼움결합되도록 웨지를 가져서 상기 결합홈의 결합면에 밀착되는 밀착면과 상기 결합홈의 받침면에 안착되는 안착면을 구비하여 공작물을 클램핑하는 소프트조를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.
따라서, 본 발명은 공작물의 가공에 적합한 다양한 사이즈의 소프트조를 홀더에 간편하고 신속히 교체하여 생산성 및 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

멀티 소프트조{MULTI SOFT JAW}

본 발명은 멀티 소프트조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 가공에 적합한 다양한 사이즈의 소프트조를 간편하고 신속히 교체할 수 있는 멀티 소프트조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 척(chuck)은 공작기계의 하나인 선반의 주축 끝에 장착하여 공작물을 유지하는 부속장치이다.

그리고 척은 단동척, 연동척, 복동척 및 유압척으로 구분된다.

여기서, 도 7은 유압척의 종래기술을 나타낸 예시도이다.

도 7을 참조하면, 유압척은 공작물이 삽입되도록 중앙에 형성된 삽입공(11) 및 이 삽입공(11)에서 방사상으로 연결된 복수의 가이드레일(12)을 갖는 본체(10), 본체(10)의 가이드레일(12)을 따라 이동 가능하게 결합된 마스터조(20), 마스터조(20)에 고정되어 공작물을 클램핑하는 소프트조(30), 소프트조(30)의 클램핑을 제어하기 위해 마스터조(20)를 이동시키도록 결합된 웨지플런저(50), 웨지플런저(50)를 작동시키는 유압실린더(도시생략)를 포함한다.

이와 같이 구성된 유압척은, 유압실린더의 작동으로 웨지플런저(50)가 본체(10)의 삽입공(11) 방향으로 이동하여 마스터조(20)의 경사돌기(21)에 결합된 결합홈(51)의 경사면(51a)을 밀어서 가이드레일(12)을 따라 마스터조(20)를 이동시키므로 소프트조(30)가 공작물을 클램핑하는 것이다.

그러나 상술한 종래기술은 1차 가공한 공작물을 2차 가공하기 위해 마스터조(20)에 볼트로 고정된 소프트조(30)를 분리한 후 적합한 사이즈의 소프트조(30)를 다시 마스터조(20)에 볼트로 고정하여야 하므로, 교체 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요되며 이로 인하여 생산성을 향상시키기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상술한 종래기술은 소프트조(30)를 마스터조(20)에 고정하기 위해 볼트를 이용하는데, 볼트의 반복적인 사용에 의해 소프트조(30)를 마스터조(20)에 고정하는 나사결합이 헐거워져서 공작물을 견고히 클램핑하기 어려우므로 가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-0641874호(등록일자 2006년10월26일) (0002) 대한민국 등록실용신안 제20-0472903호(등록일자 2014년05월22일) (0003) 대한민국 등록특허 제10-1714476호(등록일자 2017년03월03일) (0004) 대한민국 등록특허 제10-0429053호(등록일자 2004년04월14일)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 공작물의 가공에 적합한 다양한 사이즈의 소프트조를 간편하고 신속히 교체하여 생산성 및 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 멀티 소프트조를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유압척의 가이드레일을 따라 이동 가능하게 결합된 마스터조에 고정되어 공작물을 클램핑하는 멀티 소프트조에 있어서, 상기 마스터조에 고정되어 외측 단부에서 상기 유압척의 축 방향으로 형성된 테이퍼슬릿을 갖는 결합면과 상기 결합면에 직교되는 받침면으로 이루어진 결합홈을 갖는 홀더, 상기 홀더의 테이퍼슬릿에 끼움결합되도록 웨지를 가져서 상기 결합홈의 결합면에 밀착되는 밀착면과 상기 결합홈의 받침면에 안착되는 안착면을 구비하여 공작물을 클램핑하는 소프트조를 포함하는 것을 기술사상으로 한다.

상기 테이퍼슬릿은 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 내측빗면과, 상기 좌우 내측빗면을 연결하는 연결면으로 이루어지고, 상기 웨지는 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 외측빗면과, 상기 좌우 외측빗면을 마감하는 마감면으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 내측빗면과 상기 결합면 사이의 각도는 95~95.5°로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 외측빗면과 상기 밀착면 사이의 각도는 상기 내측빗면과 상기 결합면 사이의 각도보다 0.5° 크게 이루어질 수 있다.

상술한 해결 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 공작물의 가공에 적합한 다양한 사이즈의 소프트조를 홀더에 간편하고 신속히 교체하여 생산성 및 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 멀티 소프트조가 척에 장착된 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 평면을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 멀티 소프트조의 분해 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 반대 방향에서 멀티 소프트조의 분해 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 도 2의 ‘A’ 부분을 확대하여 나타낸 확대도.
도 6은 도 5의 분해 상태를 나타낸 분해도.
도 7은 종래기술을 나타낸 예시도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략된다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 의한 멀티 소프트조(400)는, 유압척(100)의 마스터조(300)에 고정되어 외측 단부에서 유압척(100)의 축 방향으로 형성된 테이퍼슬릿(413)을 갖는 결합면(412)과 이 결합면(412)에 직교되는 받침면(414)으로 이루어진 결합홈(415)을 갖는 홀더(410), 홀더(410)의 테이퍼슬릿(413)에 끼움결합되도록 웨지(433)를 가져서 결합홈(415)의 결합면(412)에 밀착되는 밀착면(432)과 결합홈(415)의 받침면(414)에 안착되는 안착면(434)을 구비하여 공작물을 클램핑하는 소프트조(430)를 포함한다.

먼저, 유압척(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 공작물이 삽입되도록 중앙에 형성된 삽입공(210) 및 이 삽입공(210)에서 방사상으로 연결된 복수의 가이드레일(220)을 갖는 본체(200), 본체(200)의 가이드레일(220)을 따라 이동 가능하게 결합된 마스터조(300), 마스터조(300)에 고정되어 공작물을 클램핑하는 멀티 소프트조(400), 멀티 소프트조(400)의 클램핑을 제어하기 위해 마스터조(300)를 이동시키도록 결합된 웨지(433)플런저, 웨지(433)플런저를 작동시키는 유압실린더를 포함한다.

홀더(410)는 마스터조(300)에 고정되어 소프트조(430)를 분리 가능하게 받치는 기능을 한다.

도 3을 참조하면, 홀더(410)는 안쪽에 ‘┛’ 모양의 결합홈(415)이 형성되어 마스터조(300)의 상부에 볼트로 고정된다.

홀더(410)에는 수직으로 관통하는 볼트홀(411)이 형성되어 마스터조(300)에 형성된 탭홀에 나사결합되는 볼트가 관통된다. 홀더(410)의 바닥면에는 제1 결합요철(416)이 형성되어 마스터조(300)의 상면에 형성된 제2 결합요철에 요철결합된다.

결합홈(415)은, 수직으로 평평하게 형성되어 소프트조(430)의 밀착면(432)이 밀착되게 결합하는 결합면(412)과, 결합면(412)의 하단에 직교로 연결된 수평으로 평평하게 형성되어 소프트조(430)의 안착면(434)을 받치는 받침면(414)으로 이루어진다.

결합면(412)의 중앙에는 외측 단부에서 수직 방향, 즉 유압척(100)의 축 방향으로 길게 테이퍼슬릿(413)이 형성된다.

도 6을 참조하면, 테이퍼슬릿(413)은 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 내측빗면(413a)과, 좌우 내측빗면(413a)을 연결하는 연결면(413b)으로 이루어진다.

내측빗면(413a)과 결합면(412) 사이의 각도(θ1)는 95~95.5°로 이루어지는 것이 바람직하다.

소프트조(430)는 홀더(410)에 분리 가능하게 결합되어 공작물을 클램핑하는 기능을 한다.

소프트조(430)는 공작물에 흠집을 내거나 변형시키는 사고를 방지하기 위해 열처리를 하지 않은 비교적 연질의 탄소강으로 이루어진다.

이러한 소프트조(430)는 가공자에 의해 임의의 형상으로 가공할 수 있기 때문에 공작물의 형상에 맞춰 바꿀 수 있다. 이를 위해 소프트조(430)는 사이즈가 상이한 수 세트 또는 수십 세트로 마련된다.

도 3을 참조하면, 소프트조(430)는 외측면을 이루는 밀착면(432)과 저면을 이루는 안착면(434)을 갖도록 대략 블록 모양으로 형성된다.

소프트조(430)의 양 측면에는 홀더(410)의 양 측면으로 돌출되도록 인출돌기가 구비된다. 인출돌기는 드라이버 등의 도구로 쳐서, 홀더(410)의 테이퍼슬릿(413)에 중간 끼워맞춤으로 결합된 소프트조(430)의 웨지(433)를 편리하게 분리하는 기능을 한다.

소프트조(430)의 내측면에는 소정 곡률로 만곡된 클램프페이스(431)가 구비되어 공작물을 클램핑한다.

도 4를 참조하면, 밀착면(432)은 수직으로 평평하게 형성되어 홀더(410)의 결합면(412)에 밀착되게 결합된다. 밀착면(432)의 중앙에는 수직으로 길게 웨지(433)가 형성되어 홀더(410)의 테이퍼슬릿(413)에 끼움결합된다.

도 6을 참조하면, 웨지(433)는 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 외측빗면(433a)과, 좌우 외측빗면(433a)을 마감하는 마감면(433b)으로 이루어진다.

여기서, 외측빗면(433a)과 밀착면(432) 사이의 각도는 95.5~96.0°로 이루어져, θ1과 θ2 사이의 각도(θ3)는 0.5°를 이루게 된다. 즉, 외측빗면(433a)과 밀착면(432) 사이의 각도는 내측빗면(413a)과 결합면(412) 사이의 각도보다 0.5° 크게 이루어져 끼워맞춤에 의한 결합 및 분리를 편리하게 할 수 있다.

이때, 소프트조(430)의 웨지(433)와 밀착면(432)이 만나는 양측 인코너(IC) 사이의 너비(W2)와, 홀더(410)의 테이퍼슬릿(413)과 결합면(412)이 만나는 아웃코너(OC) 사이의 너비(W1)는, 동일하게 형성된다. 이로 인하여 웨지(433)는 테이퍼슬릿(413)에 중간 끼워맞춤으로 결합된다.

부연하면, 소프트조(430)의 웨지(433)는, 테이퍼슬릿(413)에 헐거운 끼워맞춤 상태에서 유압실린더의 작동으로 본체(200)의 가이드레일(220)을 따라 이동하는 마스터조(300)에 의해 공작물을 클램핑하는 소프트조(430)의 파악력(clamp force)이 작용할 때에 테이퍼슬릿(413)에 중간 끼워맞춤으로 결합되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 홀더(410)는 마스터조(300)의 상면에 배치된 상태에서 볼트홀(411)을 관통하여 탭홀에 나사결합되는 볼트에 의해 고정된다.

다음, 소프트조(430)를 홀더(410)에 결합하기 위해, 소프트조(430)의 안착면(434)을 홀더(410)의 받침면(414)에 안착한 후 웨지(433)가 테이퍼슬릿(413)에 삽입되도록 밀어서 이동시킨다.

그러면, 웨지(433)의 너비(W2)와 테이퍼슬릿(413)의 너비(W1)가 동일하므로, 웨지(433)는 테이퍼슬릿(413)에 헐거운 끼워맞춤 상태가 된다.

이어서, 유압척(100)의 삽입공(210)으로 공작물을 삽입한 상태에서 유압실린더를 작동시키면, 웨지(433)플런저로 연결된 마스터조(300)는 본체(200)의 가이드레일(220)을 따라 삽입공(210) 방향으로 이동하게 된다.

계속해서, 소프트조(430)는 클램프페이스(431)가 공작물을 클램핑하는 파악력이 발생하고, 이로 인하여 웨지(433)는 테이퍼슬릿(413)에 중간 끼워맞춤으로 결합된다.

즉, 소프트조(430)의 웨지(433)는 유압실린더의 작동에 의해 홀더(410)의 테이퍼슬릿(413)에 결합되는 것이다.

이때, 소프트조(430)의 밀착면(432)은 홀더(410)의 결합면(412)에 밀착되게 결합된다.

한편, 소프트조(430)를 홀더(410)에서 분리하기 위해, 공작물을 클램핑한 소프트조(430)를 릴리스하도록 유압실린더를 작동시켜서 마스터조(300)를 본체(200)의 외측 방향으로 이동시킨다.

그리고 본체(200)의 삽입공(210)에서 공작물을 꺼낸 후 가벼운 드라이버 등의 공구를 이용하여 소프트조(430)의 인출돌기를 툭 치면 테이퍼슬릿(413)에 결합된 웨지(433)가 분리된다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 유압척 200 : 본체
220 : 가이드레일 300 : 마스터조
400 : 멀티 소프트조 410 : 홀더
413 : 테이퍼슬릿 430 : 소프트조
433 : 웨지

Claims

유압척의 가이드레일을 따라 이동 가능하게 결합된 마스터조에 고정되어 공작물을 클램핑하는 멀티 소프트조에 있어서,
상기 마스터조에 고정되어 외측 단부에서 상기 유압척의 축 방향으로 형성된 테이퍼슬릿을 갖는 결합면과 상기 결합면에 직교되는 받침면으로 이루어진 결합홈을 갖는 홀더;
상기 홀더의 테이퍼슬릿에 끼움결합되도록 웨지를 가져서 상기 결합홈의 결합면에 밀착되는 밀착면과 상기 결합홈의 받침면에 안착되는 안착면을 구비하여 공작물을 클램핑하는 소프트조;를 포함하되,
상기 테이퍼슬릿은 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 내측빗면과, 상기 좌우 내측빗면을 연결하는 연결면으로 이루어지고,
상기 웨지는 안쪽으로 비스듬히 기울어져 좌우 대칭되는 외측빗면과, 상기 좌우 외측빗면을 마감하는 마감면으로 이루어지고,
상기 소프트조의 양 측면에는 상기 홀더의 양 측면으로 돌출되게 인출돌기가 형성된 멀티 소프트조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 내측빗면과 상기 결합면 사이의 각도는 95~95.5°로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 소프트조.
청구항 3에 있어서,
상기 외측빗면과 상기 밀착면 사이의 각도는 상기 내측빗면과 상기 결합면 사이의 각도보다 0.5° 크게 이루어진 것을 특징으로 하는 멀티 소프트조.