KR102387399B1 - 가공용 진공 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계적 클램프의 구조를 배제하고도 가공시 견고한 고정력과 간편한 사용이 가능한 가공용 진공 지그장치를 개시한다. 본 발명은 가공제품이 흡착고정되도록 다수의 흡착라인과 지지 블럭이 형성된 흡착영역이 일부에 형성된 상판부; 상기 상판부의 하부에 연결되며 내부에 중공부가 형성되고 진공 파이프가 연결되어 상기 중공부로 진공압이 가해지도록 구성되고 상기 흡착라인으로 상기 가공제품이 흡착되도록 제공된 중판부; 및 상기 중판부의 하부에 설치되어 상기 상판부와 상기 중판부를 지지하는 하판부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

가공용 진공 지그장치{Vacuum jig apparatus for processing}

본 발명은 진공 지그장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대 기기 등의 케이스 가공용 진공 지그장치에 관한 것이다.

최근 들어 전기 전자 기술이 발달함에 따라 다양한 휴대폰들이 출시되고 있다. 이러한 휴대폰은 휴대성을 위해 소형화 및 경량화되고 있는 추세이다.

이와 같이 소형화 및 경량화를 위해서는 전기 및 전자 부품의 소형화는 물론이고, 제조 공정에 필요한 구조물을 보다 박형화하고 소형화시킬 수 있어야 한다.따라서 최근들어 경량이면서 강도가 우수한 강화 알루미늄을 이용한 휴대폰 케이스가 제품에 적용되고 있다. 이러한 강화 알루미늄 재질의 휴대폰 케이스를 제조하기 위해 다양한 가공 기술들이 적용되고 있다.

예를 들어 휴대폰 케이스를 제조하기 위한 종래의 기술로서, 대한민국 특허공개 제2010-0105156호(이하 '특허문헌 1'이라 함) 및 대한민국 특허등록 제1038319호(이하 '특허문헌 2'이라 함)가 개시되어 있다.

이 중, 특허문헌 1의 휴대폰 케이스 가공 장치는, 본체와 본체의 내부에 마련된 승강패널, 승강패널을 왕복 슬라이딩시키는 슬라이딩 수단, 승강패널의 상단에 마련되고 휴대폰 케이스를 어느 하나의 축을 중심으로 회동 가능하도록 고정하는 고정수단, 고정수단을 휴대폰 케이스에 고정시킨 상태에서 어느 하나의 축을 중심으로 왕복 회동 가능하게 하는 회동수단, 및 본체에 마련되고 모터의 회전력을 전달받아 양단에 마련된 롤을 선회하면서 휴대폰 케이스의 표면을 샌딩하는 샌딩수단으로 구성된다.

다음으로 특허문헌 2의 휴대폰 케이스의 가공방법은, 좌, 우측면이 곡률을 가지고 앞면과 뒷면이 평면인 튜브 형태의 알루미늄 케이스가 가공되는 핸드폰 케이스의 프레스 가공방법으로서, 상기 케이스 앞면이 프레스로 절단되되, 상기 케이스 앞면과 좌,우측면의 경계선에서 절단선 사이로 여유부가 형성되는 앞면 절단단계; 상기 케이스 뒷면 상,하부가 프레스로 절단되어 상기 케이스 좌,우측면의 상,하로 여유부가 형성되는 뒷면 상, 하부 절단단계; 상기 케이스 좌측면이 경사지게 세워지고 프레스로 절단되되, 상기 케이스 우측면에 위치한 여유부가 절단되는 우방향 절단단계; 상기 케이스 우측면이 경사지게 세워지고 프레스로 절단되되, 상기 케이스 좌측면에 위치한 여유부가 절단되는 좌방향 절단단계; 및 상기 케이스 뒷면 중앙부가 프레스로 절단되는 뒷면 중앙부 절단단계로 이루어진다.

이러한 종래의 휴대폰 케이스 가공기술들은 박판의 케이스를 고정시킨 상태에서 표면을 다듬질하기 위해 휴대폰 케이스를 지그에 고정시켜야 하고, 이러한 고정용 지그는 통상적으로 진공 지그를 사용하고 있다. 즉, 휴대폰 케이스가 안착되는 케이스 안착홈이 형성된 지그몸체에 다수의 통기홀을 형성하고, 이 통기홀을 통해 공기를 흡입하여 배출시킴으로써 휴대폰 케이스의 소재가 케이스 안착홈에 고정되게 하는 것이다.

그러나 이러한 종래의 진공 지그는 케이스 소재와 케이스 안착홈 사이에 틈이 생기면 케이스 소재가 케이스 안착홈으로부터 분리되어 가공 중 케이스 소재가 튕겨져 날아가거나, 가공 중에 고정력이 떨어져 정밀한 가공이 어려운 문제가 있었다.

- 특허문헌 1: 대한민국 특허공개 제2010-0105156호(공개일자: 2010년 9월 29일)

- 특허문헌 2: 대한민국 특허등록 제1038319호(공고일자: 2011년 5월 31일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 케이스 가공시 압축공기를 통한 견고한 고정력과 간편한 사용이 가능한 가공용 진공 지그장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 가공제품이 흡착고정되도록 다수의 흡착라인과 지지 블럭이 형성된 흡착영역이 일부에 형성된 상판부; 상기 상판부의 하부에 연결되며 내부에 중공부가 형성되고 진공 파이프가 연결되어 상기 중공부로 진공압이 가해지도록 구성되고 상기 흡착라인으로 상기 가공제품이 흡착되도록 제공된 중판부; 및 상기 중판부의 하부에 설치되어 상기 상판부와 상기 중판부를 지지하는 하판부를 포함하여 이루어진 가공용 진공 지그장치가 제공된다.

상기 가공제품은 둘레를 따라 라운드 측벽이 구비되고, 상기 흡착영역의 둘레에는 상기 가공제품의 상기 라운드 측벽을 따라 밀착되는 밀폐링이 장착된 것일 수 있다.

상기 밀폐링이 장착되도록 상기 흡착영역에 형성된 홈은, 측면에서 볼 때, 입구가 좁고 바닥으로 갈수록 넓어지는 형상을 갖는 것일 수 있다.

상기 흡착라인은 상기 흡착영역에 격자 형상으로 배치되고, 상기 흡착라인의 교차지점에는 하부로 오목하게 형성된 흡착 요홈이 형성된 것일 수 있다.

상기 중판부의 상기 중공부의 둘레에는 상기 상판부와의 결합영역에 대한 밀폐를 위해 하부 밀폐링이 장착된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 흡착영역이 형성된 상판부에 중공부가 형성된 중판부를 결합시켜 중공부의 내부에 흡입력을 제공함으로써, 별도의 기계적 클램프없이도 가공제품을 견고하게 흡착하여 가공이 이루어질 수 있으며, 진공압을 이용하여 가공제품을 고정 및 고정 해제시킬 수 있어 공정효율을 보다 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치의 중공부를 보여주는 부분 단면 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치의 중공부를 확대한 단면도,
도 4는 도 2의 상태에서 가공 제품이 흡착고정된 상태를 보여주는 상태도,
도 5는 본 발명의 가공용 지그장치의 상판부의 구성 및 사용 상태도,
도 6은 본 발명의 다른 형태의 가공용 지그장치의 상판부의 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치의 가공제품의 흡착상태를 보여주는 부분 단면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치의 상판부의 구성을 보여주는 부분 사시도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치에 원자재를 가공 제품으로 가공한 상태로 전환된 상태의 사시도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가공용 진공 지그장치에 원자재를 가공 제품으로 가공한 상태로 전환된 상태의 사시도,
도 11은 도 10의 상태에서 원자재와 가공제품을 배제한 분해 사시도,
도 12는 상판부의 흡착영역의 다른 형태를 보여주는 부분 확대도, 및
도 13은 흡착 라인의 측단면 구성을 보여주는 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 가공용 진공 지그장치는 흡착 영역(50)이 형성된 상판부(10)와, 상판부(10)의 하부에 연결된 중판부(20), 및 중판부(20)의 하부에 위치된 하판부(30)를 포함한다.

여기서 중판부(20)의 측면에는 진공 파이프(40)가 연결된다. 또한 진공 파이프(40)의 라인 중간에는 진공압을 측정하여 표시하는 게이지(45)가 장착된다. 또한 진공 파이프(40)의 종단에는 밸브(46)가 장착되어 진공 파이프(40) 내의 압축공기의 유량을 조절할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상판부(10)의 중앙에는 다수의 흡입라인(52)이 형성되고, 이 흡입라인(52)의 사이에는 지지 블럭(53)이 형성된다. 구체적으로 상판부(10)에는 다수의 상판 흡입홀(51)이 수직방향으로 관통형성된다. 또한 상판부(10)와 중판부(20)의 사이에는 중공부(22)가 형성되고 중판부(20)의 하부에는 중판 흡입공(21)이 형성된다. 이 중판 흡입공(21)은 중공부(22)의 공기를 흡입하여 진공 파이프(40)로 배기하는 통로의 기능을 한다. 여기서 중공부(22)의 내부는 중앙의 장판 흡입공(21)을 따라 일정 압력의 부압을 형성하게 되어 이 중공부(22) 전체에 걸쳐 균일한 부압을 형성할 수 있다. 이에 따라 흡착 영역(50)의 전체에 걸쳐 균일한 흡착력을 형성할 수 있게 되어, 이 흡착영역(50)에 가공제품(P)이 안착된 상태에서 균일한 흡착력을 발생시켜 견고한 고정이 가능하게 된다.

즉, 도 3과 같이 중공부(22)에 발생된 부압은 다수의 상판 흡입홀(51)을 통해 흡입라인(52)으로 흡착력을 발생하도록 한다. 따라서 도 4와 같이 각 흡입라인(52)을 따라 흡입력이 형성되어 가공제품(P)을 흡착한 상태에서 각각의 지지블럭(53)이 가공제품(P)에 밀착되어 고정이 이루어지게 된다.

도 5를 참조하면, 상판부(10a)는 제품의 형태나 재질에 따라 다양한 형상을 가질 수 있는데, 통상의 휴대폰 케이스의 가공제품(P)을 예로 들면, 상판부(10a)에는 휴대폰 케이스에 대응하는 형태로 흡착 라인과 지지 블럭을 형성할 수 있다. 이에 따라 가공하고자 하는 제품의 형상으로 상판부(10a)의 흡착영역을 형성하고, 이에 대응하는 가공제품(P)을 보다 견고하게 고정시킬 수 있다. 또한 상판부(10a)에는 기준부재(G1)가 설치되는데, 이 기준부재(G1)는 가공제품(P)를 상판부(10a)에 안착시킬 때 균일한 가공을 위해 기준점을 제공하기 위해 설치된다.

도 6을 참조하면, 상부로 돌출된 형태로 돌출영역(55c)을 형성하고, 이 영역에 지지블럭(51c)과 흡입라인(52c)을 형성할 수 있다. 이때 다수의 흡입홀(53h)이 형성되고, 도 6의 (a)와 같이 가공제품(P)의 둘레를 따라 형성된 밀폐링(O2)을 장착하여 가공제품(P)의 흡착력을 보다 증대시킬 수 있다. 도 6의 형태의 상판부(10b)에는 돌출형 기준부재(G2,G3)가 제공된다. 이 돌출형 기준부재(G2,G3)가 적영된 경우는 가공제품(P)에 복수개의 타공이 있는 제품일 때, 해당 타공영역에 돌출형 기준부재(G2,G3)가 적용되어 제품 가공시 정밀한 가공이 이루어지도록 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 가공제품(P)의 하부면의 둘레를 따라 밀폐링(O1)이 위치함으로써 흡입홀(51a)으로 작용되는 흡착력은 흡착영역 전체의 밀폐성능을 보다 향상시킬 수 있고, 이를 통해 견고한 고정력을 확보할 수 있다. 특히 도 7과 같이 예를 들어 휴대폰 케이스를 가공하는 경우에는 가공제품(P)의 둘레에는 일정 곡률을 갖는 라운드 측벽이 형성되어 있다. 따라서 이 라운드 측벽은 가공제품(P)의 가공시 상판부(10a)의 흡착영역의 흡착력을 저해하는 요인으로 작용할 수 있다. 이를 개선하고자 본 발명에서는 가공제품(P)의 둘레를 따라 밀폐링(O₁)을 구성하여 밀폐성능을 개선하였다.

도 8을 참조하면, 상판부(10)는 복수의 흡착영역이 제공될 수 있다. 예를 들어 상판부(10)에는 메인의 흡입홀(51d)과 보조 흡입홀(51e)이 형성된다. 또한 메인의 흡입홀(51d)은 제1 안착블럭(S1)들의 사이로 흡착력을 제공하고, 보조 흡입홀(51e)은 제2 안착블럭(S2)들의 사이로 흡착력을 제공한다. 이때 제1 안착블럭(S1)과 제2 안착블럭(S2)에는 각각 밀폐링(O4)이 장착될 수 있어 가공제품과의 밀착력을 보다 향상시킬 수 있다.

도 9를 참조하면, 상판부(10)의 상부에는 다수의 흡착영역(50)이 형성되고, 흡착영역(50)에는 상부 밀폐링(O4)이 장착되어 가공제품(P)의 밀착력을 향상시킬 수 있다.

이때 가공시 최초의 원자재(L)는 상판부(10)의 흡착영역(50) 전체에 균일한 상태로 흡착고정된 상태를 이룬다. 이후 가공장치에 의해 절삭가공이 이루어지면 원자재(L)의 상태에서 가공제품(P)으로 일부가 절삭되어 서로 단락된 상태를 이루게 된다. 본 발명은 이렇게 단락된 상태의 가공제품(P)에 대응하도록 예를 들어 제1 안착블럭(S1)과 제2 안착블럭(S2)이 각각 형성되어 단락된 상태의 가공제품(P)이 가공 중에 비산되어 장치의 손상을 입히거나 안전사고로 이어지는 것을 방지할 수 있다.

또한 상판부(10)의 하부에는 중판부(20)가 장착되는데, 중판부(20)의 내부에 형성된 중공부(22)의 사이에는 하부 밀폐링(O1)이 장착되어 상판부(10)와 중판부(20)의 사이에 형성된 중공부(22)의 밀폐성을 보다 향상시킬 수 있다.

이러한 구성으로 도 10 및 도 11과 같이 소형이나 중형의 가공제품(P)에 대한 진공 지그에도 적용할 수 있다.

도 12를 참조하면, 상판부(10)에 형성된 흡착라인(52)을 '+'자 형상으로 가로와 세로로 형성될 수 있는 데, 이들의 교차 지점에는 하부로 오목하게 형성된 흡착요홈(12)이 형성될 수 있다. 따라서 흡착요홈(12)을 통해 가공제품(P)의 밀착성능을 보다 향상시킬 수 있다. 즉 흡착라인(52)에 오목한 공간을 더함으로써 압축공기의 흡착력을 배가시킬 수 있다.

또한 도 13과 같이 앞서 설명한 흡착 라인(52)은 측단면의 형상이 상부는 좁고 하부는 넓은 형태로 가공된다. 이에 따라 이 흡착라인(52)에 오링(O₁)이 삽입된 경우 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 직사각형의 단면보다 외부의 이물질의 유입을 방지할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 흡착영역(50)이 형성된 상판부(10)에 중공부(22)가 형성된 중판부(20)를 결합시켜 중공부(22)의 내부에 균일한 흡입력을 제공함으로써, 별도의 기계적 클램프없이도 가공제품(P)을 견고하게 흡착하여 가공이 이루어질 수 있으며, 진공압을 이용하여 가공제품(P)을 고정 및 고정해제시킬 수 있어 공정효율을 보다 개선할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10, 10a: 상판부
20: 중판부
21: 중판 흡입공
22: 중공부
25: 밀폐링 안착홈
30: 하판부
40: 진공파이프
45: 게이지
46: 밸브
50, 55b: 흡착 영역
51: 상판 흡입홀
52,52a, 52c: 흡착라인
51c, 53, 53a: 지지블럭
51a, 53h, 51d: 흡입홀
51e: 보조 흡입홀
55c: 돌출영역

Claims (5)

1. 가공제품이 흡착고정되도록 다수의 흡착라인과 지지 블럭이 형성된 흡착영역이 일부에 형성된 상판부;
   상기 상판부의 하부에 연결되며 내부에 중공부가 형성되고 진공 파이프가 연결되어 상기 중공부로 진공압이 가해지도록 구성되고 상기 흡착라인으로 상기 가공제품이 흡착되도록 제공된 중판부; 및
   상기 중판부의 하부에 설치되어 상기 상판부와 상기 중판부를 지지하는 하판부를 포함하고,
   상기 흡착라인은 상기 흡착영역에 격자 형상으로 배치되고, 상기 흡착라인의 교차지점에는 하부로 오목하게 형성된 흡착 요홈이 형성되며,
   상기 중판부의 상기 중공부의 둘레에는 상기 상판부와의 결합영역에 대한 밀폐를 위해 하부 밀폐링이 설치되고,
   상기 상판부에는 복수의 안착블럭이 형성되고, 상기 복수의 안착블럭 중 제1 안착블럭에는 메인 흡입홀이 연결되고, 제2 안착블럭에는 보조 흡입홀이 연결되며, 상기 제1 안착블럭과 상기 제2 안착블럭의 주위에는 각각 밀폐링이 장착되어,
   상기 가공제품의 일부가 단락된 상태에서도 상기 제1 안착블럭과 제2 안착블럭에 의해 개별적으로 흡착고정된 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 가공용 진공 지그장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가공제품은 둘레를 따라 라운드 측벽이 구비되고,
   상기 흡착영역의 둘레에는 상기 가공제품의 상기 라운드 측벽을 따라 밀착되는 밀폐링이 장착된 것을 특징으로 하는 가공용 진공 지그장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 밀폐링이 장착되도록 상기 흡착영역에 형성된 홈은,
   측면에서 볼 때, 입구가 좁고 바닥으로 갈수록 넓어지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가공용 진공 지그장치.
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