KR102516396B1 - 가공링용 센터링 지그 장치 - Google Patents

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Abstract

가공링용 센터링 지그 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 가공링용 센터링 지그 장치는: 베이스부; 베이스부에 회전 가능하게 결합되는 센터링 플레이트; 베이스부와 센터링 플레이트 사이에 방사상으로 이동가능하게 설치되고, 센터링 플레이트의 회전시 센터링 플레이트의 둘레부에 안착되는 가공링을 가압하여 가공링의 센터링을 정렬하는 복수의 센터링 얼라이너; 센터링 플레이트의 둘레부에 배열되고, 센터링이 정렬된 가공링의 내측을 지지하도록 베이스부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 이너 클램핑부; 및 가공링의 외측을 지지하도록 베이스부의 둘레부에 원주방향을 따라 배열되는 복수의 아우터 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가공링용 센터링 지그 장치{PROCESSING RING CENTREING JIG APPARATUS}
본 발명은 가공링용 센터링 지그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가공링의 센터링을 용이하고 신속하게 맞추고, 가공링의 가공 정밀도를 향상시키며, 가공링의 가공 시간을 단축시킬 수 있는 가공링용 센터링 지그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선반에서는 다양한 가공물이 가공된다. 가공물 중에서 가공링은 환형으로 형성된다. 가공링은 선반의 척에 안착된 후 다이알 게이지 등과 같은 계측공구를 이용하여 가공링의 센터링을 맞춘다. 센터링이 맞춰진 가공링은 클램프장치에 의해 위치 고정된다. 클램프장치에 고정된 가공링은 가공툴을 이용하여 원하는 구조로 가공된다.
그러나, 종래에는 다이알 게이지와 계측공구를 이용하여 가공링의 센터링을 맞추므로, 가공링의 센터링을 맞추기 위한 시간이 증가되고, 가공링의 가공 시간이 증가될 수 있다. 또한, 작업자가 가공링의 센터링을 수동으로 맞추므로, 작업자의 숙련도에 따라 가공링이 정밀하게 가공되기 어려울 수 있고, 가공링의 불량률이 증가될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제23041576호(2021. 09. 23 공고, 발명의 명칭: CNC선반의 척에 장착되는 클램핑지그)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 가공링의 센터링을 용이하고 신속하게 맞추고, 가공링의 가공 정밀도를 향상시키며, 가공링의 가공 시간을 단축시킬 수 있는 가공링용 센터링 지그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 가공링용 센터링 지그 장치는: 베이스부; 상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되는 센터링 플레이트; 상기 베이스부와 상기 센터링 플레이트 사이에 방사상으로 이동가능하게 설치되고, 상기 센터링 플레이트의 회전시 상기 센터링 플레이트의 둘레부에 안착되는 가공링을 가압하여 상기 가공링의 센터링을 정렬하는 복수의 센터링 얼라이너; 상기 센터링 플레이트의 둘레부에 상기 배열되고, 센터링이 정렬된 상기 가공링의 내측을 지지하도록 상기 베이스부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 이너 클램핑부; 및 상기 가공링의 외측을 지지하도록 상기 베이스부의 둘레부에 원주방향을 따라 배열되는 복수의 아우터 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센터링 플레이트는, 상기 베이스부의 중심축부에 회전 가능하게 결합되는 플레이트 바디부; 및 상기 플레이트 바디부의 둘레부 하측에 복수 개가 배치되고, 그 일단부에서 그 타단부로 갈수록 상기 플레이트 바디부의 외주면과 점차적으로 가까워지도록 라운드지게 형성되며, 상기 센터링 얼라이너에 각각 결합되는 센터링 가이드부를 포함할 수 있다.
상기 플레이트 바디부는 원판 형태로 형성될 수 있다.
상기 센터링 얼라이너는 상기 플레이트 바디부에 120° 간격마다 배치되고, 상기 센터링 가이드부는 상기 센터링 플레이트의 회전시 상기 센터링 얼라이너의 폭방향으로 이동되도록 상기 센터링 얼라이너에 결합될 수 있다.
상기 베이스부에는 상기 센터링 얼라이너가 방사상으로 이동되도록 120° 간격마다 얼라인홈부가 형성될 수 있다.
상기 센터링 얼라이너는, 상기 얼라인홈부에 슬라이드 가능하게 결합되고, 얼라인 장공부가 형성되는 얼라인 바디부; 상기 얼라인 장공부를 관통하여 상기 베이스부에 결합되는 얼라인 고정부재; 상기 센터링 가이드부에 슬라이드 가능하게 결합되도록 상기 얼라인 바디부에 형성되는 조인트부; 및 상기 가공링의 내측면을 지지하도록 상기 얼라인 바디부에 돌출되게 형성되는 얼라인 가압부를 포함할 수 있다.
상기 센터링 가이드부는 상기 플레이트 바디부의 하면에서 하측으로 돌출되게 형성되는 가이드 돌기부이고, 상기 조인트부는 상기 얼라인 바디부의 상측에 함몰되게 형성되는 조인트홈부일 수 있다.
상기 조인트홈부의 양측에는 상기 가이드 돌기부의 폭방향 양측에 접촉되도록 라운드진 형태의 미끄럼 접촉부가 형성될 수 있다.
상기 센터링 가이드부는 상기 플레이트 바디부의 하면에 함몰되게 형성되는 가이드홈부이고, 상기 조인트부는 상기 가이드홈부에 결합되도록 상기 얼라인 바디부의 상측으로 돌출되게 형성되는 조인트 돌기부일 수 있다.
상기 센터링 얼라이너는, 상기 가공링이 안착되도록 상기 얼라인 바디부에서 외측으로 연장되는 얼라인 안착부를 더 포함할 수 있다.
상기 이너 클램핑부는, 상기 센터링 플레이트를 둘러싸도록 배치되고, 상기 베이스부에 방사상으로 이동 가능하게 설치되며, 이너 장공부가 형성되는 이너 슬라이더부; 상기 이너 장공부를 관통하여 상기 베이스부에 결합되는 클램프 고정부재; 및 상기 가공링의 내측면을 지지하도록 상기 이너 슬라이더부의 상측으로 돌출되게 형성되는 클램프 가압부를 포함할 수 있다.
상기 이너 클램핑부는, 상기 가공링이 안착되도록 상기 이너 슬라이더부에서 외측으로 연장되는 이너 안착부를 더 포함할 수 있다.
상기 아우터 클램핑부는, 상기 베이스부의 둘레부를 따라 배치되는 아우터 구동부; 및 상기 가공링의 외측면을 지지하도록 상기 아우터 구동부에 결합되는 클램프 레버부를 포함할 수 있다.
복수의 상기 이너 클램핑부와 복수의 상기 아우터 클램핑부는 상기 베이스부의 중심축부와 동심을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 이너 클램핑부와 상기 아우터 클램핑부는 상기 가공링의 내측면과 외측면을 지지하도록 서로 대향되게 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 센터링 플레이트를 회전시키면 복수의 센터링 얼라이너가 방사상으로 동시에 이동되면서 가공링가 센터링 플레이트와 동심을 이루도록 정밀하게 정렬되고, 센터링 정렬된 가공링이 복수의 이너 클램핑부와 복수의 아우터 클램핑부에 의해 위치 고정된다. 따라서, 가공링의 센터링 정렬 시간 및 위치 고정 시간을 현저히 단축시키므로, 작업자의 숙련도에 거의 상관없이 가공 정밀도가 향상되고, 가공링의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 분해된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 가이드부와 조인트부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 가이드부와 조인트부의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 얼라이너와 이너 클램핑부 및 아우터 클램핑부를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 일측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 일측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 타측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 타측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 외측으로 이동되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 이너 클램핑부가 가압링의 내측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 이너 클램핑부와 아우터 클램핑부가 가공링의 내측과 외측을 지지하는 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가공링용 센터링 지그 장치의 실시예를 설명한다. 가공링용 센터링 지그 장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 분해된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 가이드부와 조인트부의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 가이드부와 조인트부의 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 부분 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 얼라이너와 이너 클램핑부 및 아우터 클램핑부를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치(100)는 베이스부(110), 센터링 플레이트(120), 복수의 센터링 얼라이너(130), 복수의 이너 클램핑부(140) 및 복수의 아우터 클램핑부(150)를 포함한다.
가공링용 센터링 지그 장치(100)는 선반과 같은 가공장치(미도시)에 적용되며, 가공링(10)을 가공장치의 정확한 가공 위치에 고정시키는 장치이다. 가공링(10)은 일정한 강성을 갖는 금속소재나 복합소재 등으로 형성될 수 있다.
베이스부(110)는 가공장치에 안착된다. 베이스부(110)에는 원주방향을 따라 복수의 베이스 설치홀부(115)가 형성되고, 각 베이스 설치홀부(115)의 둘레부에 복수의 베이스 체결홀부(116)(미도시)가 형성된다. 베이스 설치홀부(115)는 가공장치의 록킹모듈(미도시)에 결합되고, 베이스 체결홀부(116)에 체결부재를 체결하여 베이스부(110)를 록킹모듈에 구속한다. 이러한 베이스부(110)는 전체적으로 원판 형태로 형성될 수 있다.
센터링 플레이트(120)는 베이스부(110)에 회전 가능하게 결합된다. 베이스부(110)는 전체적으로 원판 형태로 형성될 수 있다. 센터링 플레이트(120)는 베이스부(110)와 동심을 이루도록 베이스부(110)의 중심축부(111)에 회전 가능하게 설치된다. 원판 형태의 센터링 플레이트(120)가 베이스부(110)와 동심을 이루도록 설치되므로, 센터링 플레이트(120)가 회전되더라도 이너 클램핑부(140)에 충돌되거나 간섭되지 않는다.
센터링 플레이트(120)에는 베이스 설치홀부(115)에 연통되도록 센터링 설치홀부(122)가 형성된다. 센터링 설치홀부(122)는 베이스 설치홀부(115)와 일대일 대응되게 배치된다. 센터링 설치홀부(122)에 록킹모듈이 대응되고, 센터링 플레이트(120)를 회전시켜 센터링 설치홀부(122)가 상측에 노출되게 한다. 이에 따라, 센터링 플레이트(120)가 베이스부(110)에서 분리되지 않은 상태에서 체결부재가 센터링 설치홀부(122)에 용이하게 체결될 수 있다. 이러한 센터링 플레이트(120)는 작업자가 수동으로 일정 각도 범위 내에서 회전시키거나 별도의 회전 구동부에 의해 일정 각도 범위 내에서 회전될 수 있다.
복수의 센터링 얼라이너(130)는 베이스부(110)와 센터링 플레이트(120) 사이에 방사상으로 이동가능하게 설치되고, 센터링 플레이트(120)의 회전시 센터링 플레이트(120)의 둘레부에 안착되는 가공링(10)을 가압하여 가공링(10)의 센터링을 정확하게 정렬해 준다. 이때, 가공링(10)은 센터링 플레이트(120)의 중심과 동심을 이루도록 정렬된다. 센터링 플레이트(120)가 회전될 때에 복수의 센터링 얼라이너(130)가 동시에 방사상으로 이동되므로, 복수의 세터링 얼라이너가 가공링(10)의 내측을 가압하여 가공링(10)의 중심이 센터링 플레이트(120)의 중심(중심축부(111))과 동심을 이루도록 정렬된다. 이러한 센터링 얼라이너(130)는 아래의 이너 클램핑부(140)와 아우터 클램핑부(150)가 가공링(10)을 위치 고정시키기 이전에 가공링(10)의 중심과 센터링 플레이트(120)의 중심을 미리 정렬시킨다.
복수의 이너 클램핑부(140)는 센터링 플레이트(120)의 둘레부에 배열되고, 센터링이 정렬된 가공링(10)의 내측을 지지하도록 베이스부(110)에 이동 가능하게 설치된다. 가공링(10)의 센터링이 센터링 얼라이너(130)에 의해 미리 맞추어진 후 복수의 이너 클램핑부(140)가 가공링(10)의 내측을 지지하므로, 복수의 이너 클램핑부(140)가 가공링(10)의 내측을 가압하면서 지지하더라도 가공링(10)의 중심이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 아우터 클램핑부(150)는 가공링(10)의 외측을 지지하도록 베이스부(110)의 둘레부에 원주방향을 따라 배열된다. 복수의 이너 클램핑부(140)와 복수의 아우터 클램핑부(150)가 가공링(10)의 내측과 외측을 동시에 지지하므로, 가공링(10)의 가공시 가공링(10)이 가공툴의 가공 압력이나 충격에 의해 휘어지거나 위치 변경되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 센터링 플레이트(120)를 회전시키면 복수의 센터링 얼라이너(130)가 방사상으로 동시에 이동되면서 가공링(10)가 센터링 플레이트(120)(중심축부(111))와 동심을 이루도록 정밀하게 정렬되고, 센터링 정렬된 가공링(10)이 복수의 이너 클램핑부(140)와 복수의 아우터 클램핑부(150)에 의해 위치 고정된다. 따라서, 가공링(10)의 센터링 정렬 시간 및 위치 고정 시간을 현저히 단축시키므로, 작업자의 숙련도에 거의 상관없이 가공 정밀도가 향상되고, 가공링(10)의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
복수의 이너 클램핑부(140)와 복수의 아우터 클램핑부(150)는 베이스부(110)의 중심축부(111)와 동심을 이루도록 배치된다. 이너 클램핑부(140)와 아우터 클램핑부(150)는 가공링(10)의 내측면(11)과 외측면(13)을 지지하도록 서로 대향되게 배치된다. 이너 클램핑부(140)는 33개가 설치되고, 아우터 클램핑부(150)는 이너 클램핑부(140)와 센터링 얼라이너(130)의 개수를 총합한 만큼, 예들 들면 36개 설치될 수 있다. 이너 클램핑부(140)와 아우터 클램핑부(150)의 개수는 가공링(10)의 크기 등을 고려하여 적절하게 변경될 수 있다.
센터링 플레이트(120)는 플레이트 바디부(121) 및 센터링 가이드부(124)를 포함한다.
플레이트 바디부(121)는 베이스부(110)의 중심축부(111)에 회전 가능하게 결합된다. 플레이트 바디부(121)는 중심축부(111)와 동심을 이룬다. 플레이트 바디부(121)는 원판 형태로 형성된다. 따라서, 플레이트 바디부(121)가 회전되더라도 이너 클램핑부(140)와 충돌되거나 걸리는 것을 방지할 수 있다.
센터링 가이드부(124)는 플레이트 바디부(121)의 둘레부 하측에 복수 개가 배치되고, 그 일단부(T1)에서 그 타단부(T2)로 갈수록 플레이트 바디부(121)의 외주면과 점차적으로 가까워지도록 라운드지게 형성되며(H1,H2), 센터링 얼라이너(130)에 각각 결합된다. 따라서, 센터링 플레이트(120)가 회전되면, 센터링 가이드부(124)가 이동되면서 센터링 얼라이너(130)를 플레이트 바디부(121)의 방사방향(반경방향)으로 이동시킬 수 있다.
센터링 얼라이너(130)는 플레이트 바디부(121)에 120° 간격마다 배치되고, 센터링 가이드부(124)는 센터링 플레이트(120)의 회전시 센터링 얼라이너(130)의 폭방향으로 이동되도록 센터링 얼라이너(130)에 결합된다. 즉, 3개의 센터링 얼라이너(130)와 3개의 센터링 가이드부(124)가 120° 간격을 이루도록 배치되고, 각각의 센터링 얼라이너(130)와 센터링 가이드부(124)가 서로 교차하도록 결합된다. 따라서, 센터링 플레이트(120)가 회전됨에 따라 3개의 센터링 얼라이너(130)가 방사상으로 동시에 이동되면서 가공링(10)의 내측을 가압하면서 가공링(10)의 중심을 정렬할 수 있다.
베이스부(110)에는 센터링 얼라이너(130)가 방사상으로 이동되도록 120° 간격마다 얼라인홈부(112)가 형성된다. 얼라인홈부(112)는 플레이트 바디부(121)와 중첩되는 부분에서 베이스부(110)의 외주면까지 길게 형성된다.
센터링 얼라이너(130)는 얼라인 바디부(131), 고정부재, 조인트부(134) 및 얼라인 가압부(135)를 포함한다.
얼라인 바디부(131)는 얼라인홈부(112)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 얼라인 바디부(131)의 길이방향과 나란하도록 얼라인 장공부(132)가 형성된다. 얼라인 바디부(131)의 상측면에는 플레이트 바디부(121)의 하측면이 면접촉될 수 있다. 따라서, 플레이트 바디부(121)가 3개의 얼라인 바디부(131)에 의해 수평하게 지지될 수 있다.
얼라인 고정부재(133)는 얼라인 장공부(132)를 관통하여 베이스부(110)에 결합된다. 얼라인 고정부재(133)는 얼라인 볼트부일 수 있다. 얼라인 고정부재(133)가 얼라인 장공부(132)를 관통하여 베이스부(110)에 결합되므로, 얼라인 바디부(131)가 얼라인 장공부(132)의 길이만큼 이동 거리가 제한된다. 또한, 얼라인 고정부재(133)는 얼라인 바디부(131)가 얼라인홈부(112)에서 이탈되는 것을 방지한다.
조인트부(134)는 센터링 가이드부(124)에 슬라이드 가능하게 결합되도록 얼라인 바디부(131)에 형성된다. 따라서, 센터링 플레이트(120)의 회전시 센터링 가이드부(124)가 조인트부(134)에서 슬라이드 이동됨에 따라 얼라인 바디부(131)가 얼라인홈부(112)를 따라 이동될 수 있다.
얼라인 가압부(135)는 가공링(10)의 내측면(11)을 지지하도록 얼라인 바디부(131)에 돌출되게 형성된다. 얼라인 가압부(135)의 가압면(외측면)은 가공링(10)의 내측면(11)과 동일한 곡률로 형성될 수 있다. 3개의 얼라인 가압부(135)가 가공링(10)의 내측면(11)을 압박하면서 지지하면, 가공링(10)의 중심이 중심축부(111)와 동심을 이루도록 정렬된다.
상술한 얼라인 가압부(135)가 가공링(10)의 내측면(11)을 가압하여 가공링(10)의 센터링이 정렬되면, 얼라인 고정부재(133)를 공구를 이용하여 조임에 따라 센터링 얼라이너(130)가 이동되지 않도록 위치 고정된다.
센터링 가이드부(124)는 플레이트 바디부(121)의 하면에서 하측으로 돌출되게 형성되는 가이드 돌기부(124a)이고, 조인트부(134)는 가이드 돌기부(124a)가 삽입되도록 얼라인 바디부(131)의 상측에 함몰되게 형성되는 조인트홈부(134a)일 수 있다(도 4 참조). 이때, 조인트홈부(134a)의 양측에는 가이드 돌기부(124a)의 폭방향 양측에 접촉되도록 라운드진 형태의 미끄럼 접촉부(134b)가 형성된다. 따라서, 미끄럼 접촉부(134b)와 가이드 돌기부(124a)의 마찰력을 현저히 감소시키고, 가이드 돌기부(124a)가 조인트홈부(134a)에서 스무스하게 슬라이드 이동될 수 있다.
또한, 센터링 가이드부(124)는 플레이트 바디부(121)의 하면에 함몰되게 형성되는 가이드홈부(124c)이고, 조인트부(134)는 가이드홈부(124c)에 결합되도록 얼라인 바디부(131)의 상측으로 돌출되게 형성되는 조인트 돌기부(134c)일 수 있다(도 5 참조). 따라서, 센터링 플레이트(120)의 회전시 조인트 돌기가 가이드홈부(124c)의 길이방향을 따라 상대적으로 이동될 수 있다.
상기한 센터링 가이드부(124)와 조인트부(134)는 상술한 실시예 이외에도 다양한 형태로 변경될 수 있다.
센터링 얼라이너(130)는 가공링(10)이 안착되도록 얼라인 바디부(131)에서 외측으로 연장되는 얼라인 안착부(136)를 더 포함한다. 얼라인 안착부(136)는 얼라인 바디부(131)와 나란하게 연장된다. 얼라인 안착부(136)는 센터링 얼라이너(130)가 어느 위치에 이동되더라도 항상 가공링(10)의 하측을 지지한다. 이처럼, 가공링(10)이 3개의 얼라인 안착부(136)에 의해 수평하게 지지될 수 있다.
베이스부(110)에는 이너 클램핑부(140)가 방사상으로 이동되도록 일정 간격마다 복수의 슬라이드홈부(113)가 형성된다. 슬라이드홈부(113)는 플레이트 바디부(121)의 외주면에서 약간 이격된 위치에 길게 형성된다. 슬라이드홈부(113)는 베이스부(110)의 외주면까지 형성되지는 않는다. 도 2에는 슬라이드홈부(113)가 33개 정도 형성되는 구조가 도시되어 있으나 슬라이드홈부(113)의 개수는 가공링(10)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이너 클램핑부(140)는 이너 슬라이더부(141), 클램프 고정부재(143) 및 클램프 가압부(145)를 포함한다.
이너 슬라이더부(141)는 센터링 플레이트(120)를 둘러싸도록 배치되고, 베이스부(110)에 방사상으로 이동 가능하게 설치되며, 이너 장공부(142)가 형성된다. 이너 장공부(142)는 이너 슬라이더부(141)의 길이방향과 나란하게 형성된다.
클램프 고정부재(143)는 이너 장공부(142)를 관통하여 베이스부(110)에 결합된다. 클램프 고정부재(143)는 이너 볼트부일 수 있다. 클램프 고정부재(143)가 이너 장공부(142)를 관통하여 베이스부(110)에 결합되므로, 이너 슬라이더부(141)가 이너 장공부(142)의 길이만큼 이동 거리가 제한된다. 또한, 클램프 고정부재(143)는 이너 슬라이더부(141)가 슬라이드홈부(113)에서 이탈되는 것을 방지한다.
클램프 가압부(145)는 가공링(10)의 내측면(11)을 지지하도록 이너 슬라이더부(141)의 상측으로 돌출되게 형성된다. 클램프 가압부(145)의 가압면(외측면)은 가공링(10)의 내측면(11)과 동일한 곡률로 형성될 수 있다. 복수의 클램프 가압부(145)가 가공링(10)의 내측면(11)을 지지하면, 정렬된 가공링(10)이 위치 변경되는 것을 방지할 수 있다.
이너 클램핑부(140)는 가공링(10)이 안착되도록 이너 슬라이더부(141)에서 외측으로 연장되는 이너 안착부(146)를 더 포함한다. 이너 안착부(146)는 이너 슬라이더부(141)와 나란하게 연장된다. 이너 안착부(146)는 이너 클램핑부(140)가 어느 위치에 이동되더라도 항상 가공링(10)의 하측을 지지한다. 가공링(10)은 복수의 이너 안착부(146)에 의해 수평하게 지지된다.
상술한 클램프 가압부(145)가 가공링(10)의 내측면(11)을 지지하도록 이너 클램핑부(140)가 이동되면, 클램프 고정부재(143)를 공구를 이용하여 조임에 따라 이너 클램핑부(140)가 이동되지 않도록 위치 고정된다.
아우터 클램핑부(150)는 베이스부(110)의 둘레부를 따라 배치되는 아우터 구동부(151)와, 가공링(10)의 외측면(13)을 지지하도록 아우터 구동부(151)에 결합되는 클램프 레버부(155)를 포함한다. 아우터 구동부(151)는 공압이나 유압에 의해 구동되는 실린더일 수 있다. 아우터 구동부(151)에는 공압이나 유압이 제공되도록 유입포트(153)와 배출포트(154)가 연결된다. 아우터 구동부(151)는 아우터 고정부재(152)에 의해 베이스부(110)의 둘레부에 고정된다. 클램프 레버부(155)는 실린더의 로드에 회전 가능하게 결합된다. 아우터 구동부(151)가 정지되면, 클램프 레버부(155)는 가공링(10)의 외측면(13)에서 이격된다. 아우터 구동부(151)가 구동되면, 클램프 레버부(155)는 가공링(10)의 외측면(13)을 압박하면서 지지한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 일측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 일측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 타측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 중심축부 측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 센터링 플레이트가 타측으로 회전됨에 따라 센터링 얼라이너가 외측으로 이동되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 이너 클램핑부가 가압링의 내측으로 이동되는 상태를 도시한 평면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가공링용 센터링 지그 장치에서 이너 클램핑부와 아우터 클램핑부가 가공링의 내측과 외측을 지지하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 센터링 플레이트(120)가 일방향(도 9에서 반시계방향)으로 회전되면, 센터링 가이드부(124)의 일단부(T1: ) 측이 센터링 얼라이너(130)에 이동된다. 이때, 세터링 가이드부에서 일단부(T1)가 센터링 플레이트(120)의 외주면과 가장 멀리 위치되는 부분이므로, 3개의 센터링 얼라이너(130)가 동시에 중심축부(111)를 향하여 이동된다. 따라서, 아우터 클램핑부(150)와 센터링 얼라이너(130)는 상대적으로 멀어진다.
가공링(10)을 센터링 얼라이너(130)와 아우터 클램핑부(150) 사이에 안착시키고, 센터링 플레이트(120)를 타방향(도 11에서 시계방향)으로 회전시킨다(도 12 참조). 센터링 가이드부(124)의 타단부(T2) 측이 센터링 얼라이너(130)에 이동된다. 이때, 세터링 가이드부에서 타단부(T2)가 센터링 플레이트(120)의 외주면과 가장 가깝게 위치되는 부분이므로, 3개의 센터링 얼라이너(130)가 동시에 외측을 향하여 이동된다. 따라서, 센터링 얼라이너(130)가 가공링(10)의 내측면(11)을 압박하면서 가공링(10)의 센터링을 정렬한다. 이어, 센터링 얼라이너(130)의 얼라인 고정부재(133)를 공구를 이용하여 조이면, 가공링(10)이 정렬된 상태로 위치 고정된다.
가공링(10)의 센터링이 정렬된 후 이너 클램핑부(140)의 클램프 가압부(145)가 가공링(10)의 내측면(11)에 밀착되도록 이너 클램핑부(140)를 외측으로 이동시킨다(도 13 참조). 이너 클램핑부(140)의 클램핑 가압부가 가공링(10)의 내측면(11)에 밀착된 후 클램프 고정부재(143)를 조이면, 이너 클램핑부(140)가 가공링(10)의 내측면(11)을 지지하도록 위치 고정된다.
모든 이너 클램핑부(140)의 클램프 고정부재(143)가 조여지면, 아우터 클램핑부(150)의 아우터 구동부(151)를 구동시킨다. 아우터 구동부(151)가 구동됨에 따라 클램핑 레버부(155)가 가공링(10)의 외측면(13)을 압박하면서 지지한다(도 14 참조).
이너 클램핑부(140)와 아우터 클램핑부(150)가 가공링(10)의 내측면(11)과 외측면(13)을 동시에 압박하면서 지지하면, 센터링 플레이트(120)의 상측에 위치되는 가공툴이 하강되어 가공링(10)을 가공한다. 이때, 이너 클램핑부(140)와 아우터 클램핑부(150)가 가공링(10)을 압박하면서 위치 고정시키므로, 가공링(10)이 가공툴의 가공 압력에 의해 위치 변경되거나 형태 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 가공링(10)의 가공 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.
가공링(10)의 가공이 완료되면, 가공툴이 상측으로 이동되고, 아우터 크램핑부의 클램핑 레버부(155)가 가공링(10)의 외측면(13)에서 이격된다. 그리고, 이너 클램핑부(140)의 이너 고정부재를 풀어 이너 클램핑부(140)의 클램프 가압부(145)를 가공링(10)에서 이격시킨 후 가공링(10)을 외부에 이동시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 가공링 11: 내측면
13: 외측면 100: 가공링용 센터링 지그 장치
110: 베이스부 111: 중심축부
112: 얼라인홈부 113: 슬라이드홈부
115: 베이스 설치홀부 116: 베이스 체결홀부
120: 센터링 플레이트 121: 플레이트 바디부
122: 센터링 설치홀부 124: 센터링 가이드부
124a: 가이드 돌기부 124c: 가이드홈부
130: 센터링 얼라이너 131: 얼라인 바디부
132: 얼라인 장공부 133: 얼라인 고정부재
134: 조인트부 134a: 조인트홈부
134b: 미끄럼 접촉부 134c: 조인트 돌기부
135: 얼라인 가압부 136: 얼라인 안착부
140: 이너 클램핑부 141: 이너 슬라이더부
142: 이너 장공부 143: 클램프 고정부재
145: 클램프 가압부 146: 이너 안착부
150: 아우터 클램핑부 151: 아우터 구동부
152: 아우터 고정부재 153: 유입포트
154: 배출포트 155: 클램프 레버부

Claims (15)

  1. 베이스부;
    상기 베이스부에 회전 가능하게 결합되는 센터링 플레이트;
    상기 베이스부와 상기 센터링 플레이트 사이에 방사상으로 이동가능하게 설치되고, 상기 센터링 플레이트의 회전시 상기 센터링 플레이트의 둘레부에 안착되는 가공링을 가압하여 상기 가공링의 센터링을 정렬하는 복수의 센터링 얼라이너;
    상기 센터링 플레이트의 둘레부에 배열되고, 센터링이 정렬된 상기 가공링의 내측을 지지하도록 상기 베이스부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 이너 클램핑부; 및
    상기 가공링의 외측을 지지하도록 상기 베이스부의 둘레부에 원주방향을 따라 배열되는 복수의 아우터 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터링 플레이트는,
    상기 베이스부의 중심축부에 회전 가능하게 결합되는 플레이트 바디부; 및
    상기 플레이트 바디부의 둘레부 하측에 복수 개가 배치되고, 그 일단부에서 그 타단부로 갈수록 상기 플레이트 바디부의 외주면과 점차적으로 가까워지도록 라운드지게 형성되며, 상기 센터링 얼라이너에 각각 결합되는 센터링 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플레이트 바디부는 원판 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센터링 얼라이너는 상기 플레이트 바디부에 120° 간격마다 배치되고,
    상기 센터링 가이드부는 상기 센터링 플레이트의 회전시 상기 센터링 얼라이너의 폭방향으로 이동되도록 상기 센터링 얼라이너에 결합되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스부에는 상기 센터링 얼라이너가 방사상으로 이동되도록 120° 간격마다 얼라인홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센터링 얼라이너는,
    상기 얼라인홈부에 슬라이드 가능하게 결합되고, 얼라인 장공부가 형성되는 얼라인 바디부;
    상기 얼라인 장공부를 관통하여 상기 베이스부에 결합되는 얼라인 고정부재;
    상기 센터링 가이드부에 슬라이드 가능하게 결합되도록 상기 얼라인 바디부에 형성되는 조인트부; 및
    상기 가공링의 내측면을 지지하도록 상기 얼라인 바디부에 돌출되게 형성되는 얼라인 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센터링 가이드부는 상기 플레이트 바디부의 하면에서 하측으로 돌출되게 형성되는 가이드 돌기부이고,
    상기 조인트부는 상기 얼라인 바디부의 상측에 함몰되게 형성되는 조인트홈부인 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조인트홈부의 양측에는 상기 가이드 돌기부의 폭방향 양측에 접촉되도록 라운드진 형태의 미끄럼 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 센터링 가이드부는 상기 플레이트 바디부의 하면에 함몰되게 형성되는 가이드홈부이고,
    상기 조인트부는 상기 가이드홈부에 결합되도록 상기 얼라인 바디부의 상측으로 돌출되게 형성되는 조인트 돌기부인 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 센터링 얼라이너는,
    상기 가공링이 안착되도록 상기 얼라인 바디부에서 외측으로 연장되는 얼라인 안착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이너 클램핑부는,
    상기 센터링 플레이트를 둘러싸도록 배치되고, 상기 베이스부에 방사상으로 이동 가능하게 설치되며, 이너 장공부가 형성되는 이너 슬라이더부;
    상기 이너 장공부를 관통하여 상기 베이스부에 결합되는 클램프 고정부재; 및
    상기 가공링의 내측면을 지지하도록 상기 이너 슬라이더부의 상측으로 돌출되게 형성되는 클램프 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이너 클램핑부는,
    상기 가공링이 안착되도록 상기 이너 슬라이더부에서 외측으로 연장되는 이너 안착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 클램핑부는,
    상기 베이스부의 둘레부를 따라 배치되는 아우터 구동부; 및
    상기 가공링의 외측면을 지지하도록 상기 아우터 구동부에 결합되는 클램프 레버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 이너 클램핑부와 복수의 상기 아우터 클램핑부는 상기 베이스부의 중심축부와 동심을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 이너 클램핑부와 상기 아우터 클램핑부는 상기 가공링의 내측면과 외측면을 지지하도록 서로 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 가공링용 센터링 지그 장치.
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