KR102498747B1 - 타격식 공압 바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어모터로 구동되는 공압 바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동지그에 강한 이동력을 제공할 수 있도록 에어모터의 구동력을 향상시킨 타격식 공압 바이스에 관한 것이다.
본 발명의 타격식 공압 바이스는 작업대에 고정되도록 마련된 베이스(10)와, 가공물의 후단을 지지하도록 베이스 상부 후단에 고정되는 고정지그(20)와, 가공물의 전단을 지지하도록 베이스 상부에 고정지그 쪽으로 이동 가능하게 설치되는 이동지그(30)와, 상기 베이스의 전단에 고정되며 중앙에 나사공(111)이 형성된 고정블럭(110)과, 상기 고정블럭의 전방에 위치하는 해머(120)와, 상기 해머를 구동시키는 에어모터(130)와, 상기 고정블럭의 나사공에 관통 체결된 상태로 상기 해머에 연결되어 상기 해머로부터 타격력을 부여받아 정역 회전하면서 상기 이동지그에 전후이동력을 부여하는 이송나사(140)를 구비한 구동부(100)를 포함한다.

Description

타격식 공압 바이스{Hammering type pneumatic vise}
본 발명은 에어모터로 구동되는 공압 바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동지그에 강한 이동력을 제공할 수 있도록 에어모터의 구동력을 향상시킨 타격식 공압 바이스에 관한 것이다.
일반적으로 바이스는 절삭이나 드릴링을 포함하는 다양한 기계가공 과정에서 가공물을 고정시켜 주는 장비이다.
도 1은 종래의 수동식 바이스를 나타내는 사시도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 수동식 바이스는 작업대에 고정되도록 마련된 베이스(10)와, 가공물의 후단을 지지하도록 베이스 상부 후단에 고정되는 고정지그(20)와, 가공물의 전단을 지지하도록 베이스 상부에 고정지그(20) 쪽으로 이동 가능하게 설치되는 이동지그(30)와, 상기 이동지그(30)에 전후 이동력을 제공하는 구동유닛(40)을 구비한다.
그리고, 상기 구동유닛(40)은 회전손잡이(41)가 마련된 이송나사(도시 안됨)로 이루어지며, 상기 이동지그(30)는 회전손잡이(41)의 회전동작에 따라 이송나사를 따라 전후로 이동하면서 고정지그(20) 쪽으로 왕복운동하게 된다.
이에 따라 가공물은 이동지그(30)의 전후 이동 여부에 따라 이동지그(30)와 고정지그(20) 사이에서 고정되거나 고정상태가 해제된다.
그러나, 이와 같은 종래 수동식 바이스는 작업자가 회전손잡이(41)를 이용하여 이송나사를 회전시켜야 하므로 작업자 별로 가공물의 고정력이 달라 가공물에 대한 고정력을 일정하게 유지하는데 한계가 있을 뿐만 아니라 작업자의 신체에 무리가 뒤따라 어깨탈골, 오십견, 손목 및 허리부상 등의 부상을 입게 되는 경우가 빈번하여 작업성이 매우 불량하였다.
이러한 문제를 개선하기 위하여, 최근에는 실린더유닛이나 구동모터를 이용하여 이동지그(30)의 전후 이동 동작이 정밀하고 일정하게 조절할 수 있도록 한 자동식 바이스가 개발되어 시판되고 있다.
하지만, 실린더 유닛 방식은 실린더의 행정거리로 인하여 설치공간을 크게 차지하므로 복수의 가공물을 동시에 가공하기가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 구동모터 방식은 실린더 유닛 방식에 비하여 설치공간을 크게 차지 하지는 않지만 통상적으로 에어모터는 큰 구동력을 발휘할 수 없기 때문에 유압모터를 사용해야 하는 제약이 뒤따른다.
그러나, 상기 유압모터는 에어모터에 비하여 운용상의 어려움과 비용적인 부담이 커서 성능의 우수성에도 불구하고 널리 보급되고 있지 못하고 있는바, 이에 대한 개선이 요구된다.
국내공개특허공보 제10-2005-0050387호
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작업자의 신체에 무리가 가지 않으면서 쉽고 간편하게 이동지그에 강한 이동력을 제공할 수 있도록 에어모터의 구동력을 향상시킨 타격식 공압 바이스를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 타격식 공압 바이스는 작업대에 고정되도록 마련된 베이스와, 가공물의 후단을 지지하도록 베이스 상부 후단에 고정되는 고정지그와, 가공물의 전단을 지지하도록 베이스 상부에 고정지그 쪽으로 이동 가능하게 설치되는 이동지그와, 상기 베이스의 전단에 고정된 고정블럭과 상기 고정블럭에 설치된 해머와 상기 해머를 구동시키는 에어모터와 상기 고정블럭을 관통하여 이동부재에 나선결합되며 상기 해머로부터 타격력을 부여받아 정역 회전하면서 상기 이동부재에 전후이동력을 부여하는 이송나사를 구비한 구동부를 포함한다.
또한, 상기 해머는 고정블럭과 에어모터를 연결하는 케이스와, 상기 에어모터의 회전축을 따라 상기 케이스의 내부에서 회전하는 회전체와, 상기 이송나사와 직결된 상태로 회전체의 중앙에 위치하는 회전축과, 상기 회전체의 내부에 설치되어 상기 회전체와 동반 회전하면서 상기 회전축을 교대로 타격하는 한 쌍의 해머블럭을 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 해머블럭은 판상의 몸체부와, 상기 몸체부의 중앙에 형성된 회전축 관통공과, 상기 회전축 관통공의 내측면에 형성된 한 쌍의 내향돌기와, 상기 내향돌기들 사이에 위치하도록 상기 회전축 관통공의 내측면에 형성된 피난홈과, 상기 몸체부의 외측면에 형성된 제1홈부와, 상기 제1홈부와 마주하도록 상기 몸체부의 외측면에 형성되며 상기 제1홈부보다 큰 폭을 가진 제2홈부를 구비할 수 있다.
아울러, 상기 회전축에는 해머블럭의 내향돌기와 충돌하여 타격력을 전달 받는 양측벽면과 상기 피난홈으로 수용되는 라운드면을 가진 외향돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이스는 해머블럭이 회전체의 내부에서 상기 제1홈부를 중심으로 회전하면서 회전축을 타격할 수 있도록 상기 제1홈부에 끼워지는 제1고정핀과, 상기 해머블럭의 좌우 회전각도를 제한하도록 상기 제2홈부에 끼워지는 제2고정핀을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 에어모터에 연결된 에어공급라인과, 상기 에어공급라인으로 공급되는 에어의 강도를 제어하는 압력조절밸브와, 상기 에어모터로 공급되는 에어의 방향을 제어하는 방향전환밸브를 구비할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 타격식 공압 바이스는 에어모터를 통해 구동되는 해머가 이동지그에 이동력을 제공하는 이송볼트를 반복적으로 타격하면서 강한 회전력을 제공하도록 구성되어 있기 때문에 종래와 같이 유압모터를 사용하지 않고도 에어모터만으로도 가공물을 견고하게 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수동식 바이스를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 타격식 공압 바이스의 사용상태단면도.
도 3은 본 발명을 구성하는 구동부의 분해사시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 구동부의 조립단면도.
도 5는 본 발명을 구성하는 구동부의 동작상태를 나타내기 위한 회전체의 단면도.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.
아울러, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
예컨대, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 아울러, "포함한다" 또는 "구비한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
아울러, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 타격식 공압 바이스의 사용상태단면도이고, 도 3은 본 발명을 구성하는 구동부의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명을 구성하는 구동부의 조립단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 작업대에 고정되도록 마련된 베이스(10)와, 가공물의 후단을 지지하도록 상기 베이스(10)의 상부 후단에 고정되는 고정지그(20)와, 가공물의 전단을 지지하도록 상기 베이스(10)에 고정지그(20) 쪽으로 이동 가능하게 설치되는 이동지그(30)와, 상기 이동지그(30)에 왕복이동력을 부여하는 구동부(100)를 포함한다.
상기 베이스(10)와 고정지그(20)와 이동지그(30)는 종래와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 구동부(100)는 베이스(10)의 전단에 고정되며 중앙에 나사공(111)이 형성된 고정블럭(110)과, 상기 고정블럭(110)의 전방에 위치하는 해머(120)와, 상기 해머(120)를 구동시키는 에어모터(130)와, 상기 고정블럭(110)의 나사공(111)에 관통 체결된 상태로 상기 해머(120)에 연결되어 상기 해머(120)로부터 타격력을 부여받아 정역 회전하면서 상기 이동지그(30)에 전후이동력을 부여하는 이송나사(140)를 구비한다.
이 경우, 상기 해머(120)는 고정블럭(110)과 에어모터(130)를 연결하는 케이스(121)와, 상기 에어모터(130)의 회전축을 따라 상기 케이스(121)의 내부에서 회전하는 회전체(122)와, 상기 이송나사(140)와 직결된 상태로 회전체(122)의 중앙에 위치하는 회전축(123)과, 상기 회전체(122)의 내부에 설치되어 상기 회전체(122)와 동반 회전하면서 상기 회전축(123)을 교대로 타격하는 한 쌍의 해머블럭(124)을 구비할 수 있다.
상기 회전체(122)는 원통형의 부재로서 전단에는 에어모터(130)의 회전축에 직결되는 회전축 결합공(122a)이 형성되며, 양측에는 해머블럭(124)을 내측으로 끼워 넣을 수 있도록 개방공(122b)이 형성된다. 상기 회전체(122)의 후단은 회전축(123)이 끼워지도록 개방형성되어 있다.
상기 해머블럭(124)은 판상의 몸체부(124a)와, 상기 몸체부(124a)의 중앙에 형성된 회전축 관통공(124b)과, 상기 회전축 관통공(124b)의 내측면에 형성된 한 쌍의 내향돌기(124c)와, 상기 내향돌기(124c)들 사이에 위치하도록 상기 회전축 관통공(124b)의 내측면에 형성된 피난홈(124d)과, 상기 몸체부(124a)의 외측면에 형성된 제1홈부(124e)와, 상기 제1홈부(124e)와 마주하도록 상기 몸체부(124a)의 외측면에 형성되며 상기 제1홈부(124e)보다 큰 폭을 가진 제2홈부(124f)를 구비할 수 있다.
아울러, 상기 회전축(123)에는 해머블럭(124)의 내향돌기(124c)와 충돌하여 타격력을 전달 받는 양측벽면과 상기 피난홈(124d)으로 수용되는 라운드면을 가진 외향돌기(123a)가 형성된다.
상기 외향돌기(123a)는 각 해머블럭(124)에 대응되도록 전후 방향으로 한 쌍이 구비된다.
한편, 상기 해머블럭(124)들은 회전축(123)을 교대로 타격할 수 있도록 상하로 반전되게 설치된다.
이 경우, 상기 외향돌기(123a)들 또한 반전된 해머블럭(124)들에 대응되게 상방과 하방으로 각각 형성된다.
그리고, 상기 케이스(121)는 전방의 해머블럭(124)의 제2홈부(124f)와 후방의 임펙트블럭(124)의 제1홈부(124e)에 차례로 끼워지는 제1고정핀(125a)과, 전방의 해머블럭(124)의 제1홈부(124e)와 후방의 임펙트블럭(124)의 제2홈부(124f)에 차례로 끼워지는 제2고정핀(125b)을 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 전방의 해머블럭(124)은 제1홈부(124e)에 끼워진 제2고정핀(125b)에 의하여 회전체(122)의 내부에서 제1홈부(124e)를 중심으로 좌우로 회전하면서 회전축(123)을 타격할 수 있게 된다.
아울러, 상기 전방의 임펙트블럭(124)은 좌우로 회전할 때 제2홈부(124f)에 끼워진 제1고정핀(125a)에 의하여 일정각도 이상으로 회전하지 않게 된다.
또한, 상기 후방의 해머블럭(124)은 제1홈부(124e)에 끼워진 제1고정핀(125a)에 의하여 회전체(122)의 내부에서 제1홈부(124e)를 중심으로 좌우로 회전하면서 회전축(123)을 타격할 수 있게 된다.
아울러, 상기 후방의 임펙트블럭(124)은 좌우로 회전할 때 제2홈부(124f)에 끼워진 제2고정핀(125b)에 의하여 일정각도 이상으로 회전하지 않게 된다.
한편, 상기 케이스(121)의 후단에는 이송나사(140)와 회전축(123)을 축결합시키는 동력전달용 소켓(126)이 회전가능하게 삽입될 수도 있다.
이 경우, 상기 동력전달용 소켓(126)은 회전축(123)을 따라 회전하면서 상기 해머블럭(124)들을 통해 회전축(123)으로 전달되는 타격력을 상기 이송나사(140)로 전달한다.
아울러, 상기 에어모터(130)의 양측에는 에어공급라인(150)이 연결되며, 상기 에어공급라인(150)에는 에어공급라인(150)으로 공급되는 에어의 강도를 제어하는 압력조절밸브(160)가 설치된다.
따라서, 작업자는 압력조절밸브(160)를 조작하여 에어모터(130)의 토크강도를 조절할 수 있게 된다.
아울러, 상기 에어공급라인(150)에는 상기 에어모터(130)로 공급되는 에어의 방향을 제어하는 방향전환밸브(170)가 구비된다.
따라서, 작업자는 상기 방향전환밸브(170)를 조작하여 에어모터(130)의 회전축을 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있으며 에어모터(130)측으로 공급되는 에어를 차단하여 에어모터(130)의 구동을 정지시킬 수도 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 타격식 공압 바이스는 다음과 같이 동작된다.
먼저, 고정지그(20)와 이동지그(30) 사이에 가공물을 올려 놓고 압력조절밸브(160)와 방향전환밸브(170)를 조작하여 소망하는 강도와 방향으로 에어공급라인(150)을 통해 에어모터(130)에 에어를 공급하면 에어모터(130)가 구동하기 시작한다.
에어모터(130)가 구동되면, 상기 에어모터(130)의 후방에 결합된 해머(120)가 에어모터(130)로부터 회전력을 제공받아 구동하며, 해머(120)와 연결된 이송나사(140)가 해머(120)로부터 타격력을 제공받아 강한 토크로 회전하게 된다. 그 결과, 이동지그(30)는 회전하는 이송나사(140)를 따라 전방 또는 후방으로 이동하게 된다.
이때, 상기 해머(120)는 다음과 같이 이송나사(140)에 타격력을 부여한다.
도 5는 본 발명을 구성하는 구동부의 동작상태를 나타내기 위한 회전체의 단면도로서, 도시된 바와 같이, 에어모터(130)가 구동하면 에어모터(130)의 회전축과 직결된 회전체(122)가 에어모터(130)의 회전축과 동일한 방향으로 회전하게 되며, 이 과정에서 회전체(122) 내부에 설치된 해머블럭(124)이 회전체(122)를 따라 동반회전하게 된다.
이 과정에서 상기 해머블럭(124)의 내향돌기(124c)가 회전축(123)의 외향돌기(123a)를 반복적으로 타격하게 되고 이 충격에 의하여 회전축(123)이 회전하게 된다.(설명의 편의상 회전축(123)이 회전하는 상태는 도시하지 아니 하였다.)
이때, 상기 해머블럭(124)은 제1고정핀(125a)과 제2고정핀(125b)의 작용에 의하여 외향돌기(123a)를 타격할 때의 충격으로 회전체(122)의 외측으로 밀리면서 제1홈부(124e)를 중심으로 좌우방향으로 반복하여 회전하게 되고, 상기 회전축(123)의 외향돌기(123a)는 해머블럭(124)이 좌우방향으로 회전하면서 개방되는 피난홈(124d)을 경유하여 해머블럭(124)과 간섭됨 없이 회전이 안정적으로 이루어지게 된다.
한편, 상기 해머블럭(124)은 회전축(123)에 한 쌍이 반전된 상태로 구비되어 있기 때문에 번갈아 가면 타격이 이루어지게 되고 이로 인하여 상기 회전축(123)의 연속적으로 회전하게 된다.
그리고, 상기 해머블럭(124)들을 통해 회전축(123)으로 전달되는 타격력은 동력전달용 소켓(126)을 통해 이송나사(140)로 전달된다.
따라서, 해머블럭(124)들의 타격으로 인하여 이송나사(140)에는 에어모터(130)의 자체 회전력보다 더 강한 회전력이 제공되며, 이로 인하여 유압모터를 사용하지 않고도 가공물을 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 개조 및 변화될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.
100...구동부 110...고정블럭
111...나사공 120...해머
121...케이스 122...회전체
123...회전축 123a...외향돌기
124...해머블럭 124a...몸체부
124b...회전축 관통공 124c...내향돌기
124d...피난홈 124e...제1홈부
124f...제2홈부 125a...제1고정핀
125b...제2고정핀 130...에어모터
140...이송나사 150...에어공급라인
160...압력조절밸브 170...방향전환밸브

Claims (4)

  1. 작업대에 고정되도록 마련된 베이스;
    가공물의 후단을 지지하도록 상기 베이스의 상부 후단에 고정되는 고정지그;
    가공물의 전단을 지지하도록 상기 베이스의 상부에 고정지그 쪽으로 이동 가능하게 설치되는 이동지그; 및
    상기 베이스의 전단에 고정되며 중앙에 나사공이 형성된 고정블럭과, 상기 고정블럭의 전방에 위치하는 해머와, 상기 해머를 구동시키는 에어모터와, 상기 고정블럭의 나사공에 관통 체결된 상태로 상기 해머에 연결되어 상기 해머로부터 타격력을 부여받아 정역 회전하면서 상기 이동지그에 전후이동력을 부여하는 이송나사를 구비한 구동부를 포함하며,
    상기 해머는
    상기 고정블럭과 에어모터를 연결하는 케이스;
    상기 에어모터의 회전축을 따라 상기 케이스의 내부에서 회전하는 회전체;
    상기 이송나사와 직결된 상태로 회전체의 중앙에 위치하는 회전축; 및
    상기 회전체의 내부에 설치되어 상기 회전체와 동반 회전하면서 상기 회전축을 교대로 타격하는 한 쌍의 해머블럭을 구비하며,
    상기 해머블럭은 판상의 몸체부와, 상기 몸체부의 중앙에 형성된 회전축 관통공과, 상기 회전축 관통공의 내측면에 형성된 한 쌍의 내향돌기와, 상기 내향돌기들 사이에 위치하도록 상기 회전축 관통공의 내측면에 형성된 피난홈과, 상기 피난홈과 마주하도록 상기 몸체부의 외측면에 형성된 제1홈부와, 상기 몸체부의 외측면에 형성되며 상기 제1홈부 보다 큰 폭을 가진 제2홈부를 구비하고;
    상기 회전축에는 해머블럭의 내향돌기와 충돌하여 타격력을 전달 받는 양측벽면과 상기 피난홈으로 수용되는 라운드면을 가진 외향돌기가 형성되며;
    상기 케이스는 전방의 해머블럭의 제2홈부와 후방의 임펙트블럭의 제1홈부에 차례로 끼워지는 제1고정핀과, 전방의 해머블럭의 제1홈부와 후방의 임펙트블럭의 제2홈부에 차례로 끼워지는 제2고정핀을 구비한 타격식 공압 바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에어모터에 연결된 에어공급라인;
    상기 에어공급라인으로 공급되는 에어의 강도를 제어하는 압력조절밸브; 및
    상기 에어모터로 공급되는 에어의 방향을 제어하는 방향전환밸브를 구비한 타격식 공압 바이스.
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JP3035999U (ja) * 1996-07-30 1997-04-08 鋼鈑工業株式会社 エアーモータ駆動バイス
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