KR102623322B1 - 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치 - Google Patents
공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102623322B1 KR102623322B1 KR1020187019127A KR20187019127A KR102623322B1 KR 102623322 B1 KR102623322 B1 KR 102623322B1 KR 1020187019127 A KR1020187019127 A KR 1020187019127A KR 20187019127 A KR20187019127 A KR 20187019127A KR 102623322 B1 KR102623322 B1 KR 102623322B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rods
- workpiece
- stretch
- rod
- guide
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
- B25B5/062—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis parallel to the pressing direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/08—Arrangements for positively actuating jaws using cams
- B25B5/087—Arrangements for positively actuating jaws using cams actuated by a hydraulic or pneumatic piston
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
- B25B5/166—Slideways; Guiding and/or blocking means for jaws thereon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
공작 기계 상에 피가공물을 고정하기 위한 장치(1)는, 공작 기계(M)에 고정 가능하고 유압 실린더(3, 4, 5)를 구비하는 베이스 바디(2); 유압 실린더(3, 4, 5)내로 부분적으로 슬라이드 가능하게 삽입된 로드(8, 9); 상기 로드(8, 9)의 운동을, 회전-병진 운동의 제 1 스트레치(12), 및 병진 운동의 제 2 스트레치(13)로, 분할하도록 설계된 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16); 상기 로드(8, 9)와 결합되고, 홈 위치, 중간 위치, 및 작동 위치 간에서 이동 가능한 클램프 요소(19, 20); 및 상기 베이스 바디(2)와 연결되며 상기 로드(8, 9)가 상기 제 2 스트레치(13)를 따라 이동하는 동안 상기 클램핑 요소(19, 20)와 각기둥 형상으로 결합가능한, 적어도 하나의 각기둥형 가이드 바디(21)를 포함한다.
Description
본 발명은 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치에 관한 것이다.
적절한 고정 시스템은 일반적으로, 공작 기계 상에서 기계 가공될 피가공물을 고정하는데 사용된다.
특정 형태의 고정 시스템은 유압 구동 장치에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 방식으로, 그리고 동일한 회전축을 따라서 슬라이딩 방식으로 운동할 수 있는 클램프로 구성된다.
클램프는 유압 실린더에 부분적으로 삽입된 유압 액츄에이터의 로드에 돌출되게 장착된다.
로드와 오일 유압 실린더 사이에는, 회전-병진 운동 수단, 즉, 로드와 이에 장착된 클램프가, 회전-병진 운동을 가능하게 하는 특수한 구속 수단이 존재한다.
이러한 고정 시스템은 가공되는 가공물에 거대한 고정력을 발휘할 수 있어야한다.
이러한 바는 특히, 자동차 분야에서 필요한데, 자동차 분야에서는, 생산 사이클을 최적화해야 하는 계속적으로 요구로 인해, 매우 빠른 속도로 작동하는 공구들이 사용되며, 이는 작업 대상물에 거대한 힘과 진동을 가하게 되며, 이러한 힘과 진동은 상술한 고정 시스템들에 의해서 보상되어야 하기 때문이다.
또한, 자동차 분야에서, 알루미늄과 같은 경량 재료의 사용 빈도가 점점 더 커져서, 공작 기계 상에서의 가공 동안에, 주철 및 강철과 같은 재료와 동일한 강도를 보장할 수 없다.
따라서, 매우 높은 힘을 가하는 것 이외에도, 피가공물의 고정 클램프는, 가공될 새로운 피가공물이 공작 기계 상에 장착될 때마다, 높은 정밀도 및 반복 가능한 방식으로 소정의 지점들에서, 피가공물 상에 안착되는 것이 필요하다; 이와 반대로, 실제로는, 클램프에 의해 작용하는 높은 힘은 피가공물의 변형을 야기할 수 있으며, 이는 피가공물의 품질을 저하시키고 피가공물이 공차를 벗어나게 되는 위험을 초래한다.
이와 관련하여, 클램프가 가공물에 가하는 높은 힘이 로드를 구부리거나 뒤틀어서, 유압 실린더를 손상시킬 뿐만 아니라, 클램프와 피가공물 사이의 접촉 면적을 변화시킬 위험이 있으며, 이는 오류를 초래하는 가공 작업을 수행할 위험을 증가시킨다는 것이 이해되어야 한다.
따라서, 회전-병진 운동 클램프에 의한 각각의 고정 시스템은, 클램프에 의해 가해지는 실제 고정 힘 및 클램프의 최대 길이, 최대 허용 돌출길이(overhang)에 기초하여, 오일 유압 실린더 내부로 오일 압력을 가하는 자체 작동 곡선에 의해 특징 지어진다.
명백하게는, 압력/힘 곡선은 증가하는 패턴을 갖는 반면, 압력/길이 곡선은 감소하는 패턴을 가지며, 공지된 유형의 고정 시스템은 언제나 완전하게 만족스럽지는 않은 절충 상황과 함께 작동해야 한다.
상술한 바에 비추어 볼 때, 회전-병진 운동 클램프에 의한 고정 시스템이 개선의 여지가 있다는 것이 용이하게 이해된다.
본 발명의 주요 목적은 피가공물에 인장력과 관련된 힘을 가하지 않고 피가공물을 변형시키지 않고서, 공작 기계 상에서 피가공물에 안정적으로 고정시키는 피가공물을 고정하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 돌출길이가 동일하고, 가공되는 피가공물에 더 높은 고정력을 가할 수 있고, 고정력이 동일하면서도, 더 큰 돌출길이로 작동할 수 있는, 피가공물을 고정하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 간단하고, 합리적이며, 사용하기 쉽고, 효과적이며 저렴한 방식으로 종래 기술의 언급된 단점을 극복할 수 있게 하는, 공작 기계 상의 피가공물을 고정하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 공작 기계 상에 피가공물을 고정시키는 본 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들에서 예시적이지만 비제한적인 예로서 도시된, 공작 기계 상에서 피가공물을 고정시키기 위한 장치의 바람직한 비한정적인 실시예에 대한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 등각투영도(axonometric view)이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 분해도이다.
도 3은 홈(home) 위치에 존재하는 본 발명에 따른 장치의 부분 측 단면도이다.
도 4는 중간 위치에 존재하는, 본 발명에 따른 장치를 도시한 부분 측 단면도이다.
도 5는 작동 위치로 존재하는, 본 발명에 따른 장치의 부분 측 단면도이다.
도 6은 도 3의 평면 VI-VI을 따른 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 등각투영도(axonometric view)이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 분해도이다.
도 3은 홈(home) 위치에 존재하는 본 발명에 따른 장치의 부분 측 단면도이다.
도 4는 중간 위치에 존재하는, 본 발명에 따른 장치를 도시한 부분 측 단면도이다.
도 5는 작동 위치로 존재하는, 본 발명에 따른 장치의 부분 측 단면도이다.
도 6은 도 3의 평면 VI-VI을 따른 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
이러한 도면을 참조하면, 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치는 도면들 전체에 걸쳐서 참조부호(1)로 표시된다.
특히, 장치(1)는 피가공물(P)이 공작 기계(M)의 작업 평면(L) 상에 배치된 후 및 기계 가공 작업이 시작되기 전에, 피가공물(P)을 고정하기 위한 것이다.
장치(1)는 공작 기계(M)에, 예를 들면, 그의 작업 평면(L), 그의 베드플레이트 또는 그의 다른 부품에 고정 가능한 적어도 하나의 베이스 바디(2)를 포함한다.
베이스 바디(2)에는, 가압된 유압 유체를 포함하는 유압 실린더(3, 4, 5)가 제공된다.
유압 실린더(3, 4, 5)는, 예를 들면, 통로 홀(6)이 제공된 메인 블록(3), 상기 메인 블록(3)으로부터 연장되는 중공의 슬리브(4)와, 상기 메인 블록(3) 반대편에 있는, 중공 슬리브(4)의 종단부를 폐쇄하는 하단 부재(5)에 의해서 구획된다.
중공 슬리브(4)는 예를 들어, 베이스 바디(3)와 단일 단일체로 형성되며, 하단 부재(5)는 나사(35) 또는 다른 고정 수단에 의해 중공 슬리브(4)와 결합된 하나 이상의 개별 바디들로 형성된다.
하단 부재(5)에는, 중공 슬리브(4)의 내부에서 상기 메인 블록(3)을 향해 연장되는 핀(7)이 제공된다.
상기 장치(1)는 또한 주축(A)을 따라 연장되는 로드(8, 9)를 적어도 포함하고, 상기 로드는 가압 유압 유체에 의해 가압될 때 상기 주축(A)을 따라 슬라이딩 방식으로 유압 실린더(3, 4, 5) 내로 부분적으로 삽입된다.
상기 로드(8, 9)는 유압 실린더(3, 4, 5) 내에 있는 내측 부분(8)과, 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 외부의 외측 부분(9)을 포함하며, 상기 외측 부분으로부터 유체가 통로 홀(6)을 통해서 나가게 된다.
내측 부분(8)은 유압 실린더(3, 4, 5)의 내 측벽 상에서 측정하도록 슬라이딩하는 두꺼운 부분인 작동 피스톤(10)을 형성하도록 형상화되고, 상기 작동 피스톤은 내부를 2 개의 대향하는 챔버로 분할한다; 2 개의 챔버로 교대로 유압 유체의 가압 공급은, 로드(8, 9)가 주축(A)을 따라 일방향 또는 반대 방향으로 슬라이딩하게 한다.
내측 부분(8)의 내부에는, 핀(7)에 결합하는 캐비티(11)가 형성된다.
핀(7)과 캐비티(11)는 모두 주축(A)을 따라 연장되고, 주축(A)을 따르는 로드(8, 9)의 운동 동안, 핀(7)은 항상 캐비티(11) 내로 적어도 부분적으로 삽입된 상태로 유지된다.
유압 실린더(3, 4, 5)와 로드(8, 9) 사이에는, 로드(8, 9)의 운동을 다음과 같이 분할시키도록 설계된 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)이 개재된다:
- 회전-병진 운동의 적어도 제 1 스트레치(12)로서, 이러한 제 1 스트레치에서는, 상기 로드(8, 9)가 주축(A)을 따라 슬라이딩하고 이와 동시에 상기 주축(A)을 중심으로 회전하는, 상기 제 1 스트레치;
- 병진 운동의 적어도 제 2 스트레치(stretch)(13)로서, 제 2 스트레치에서는, 로드(8, 9)가 회전하지 않고 주축(A)을 따라서 슬라이딩되는, 상기 제 2 스트레치.
상기 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)은 다음 요소들을 포함한다:
- 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 및 상기 로드(8, 9) 중 적어도 하나 상에 형성된 적어도 하나의 홈(14)으로서, 상기 홈은 실질적으로 나선형인 제 1 부분(17), 및 상기 주축(A)에 평행하게 실질적으로 직선으로 연장되는 제 2 부분(18)을 갖는, 상기 홈(14);
- 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 및 상기 로드(8, 9) 중 다른 하나 상에 장착되고 상기 홈(14) 내에서 슬라이딩될 수 있게 삽입되는 적어도 하나의 체결 요소(15).
상기 제 1 부분(17)을 따라서 상기 체결 요소(15)가 슬라이딩하면, 상기 제 1 스트레치(12)를 따라서 상기 로드(8, 9)가 움직이게 되고, 상기 제 2 부분(18)을 따라서 상기 체결 요소(15)가 슬라이딩하면, 상기 로드(8, 9)가 제 2 스트레치(13)를 따라서 움직인다.
도면에 도시된 본 발명의 특정 실시예에서, 홈(14)은 바람직하게는 상기 핀(7)의 외측 표면 상에 형성되는 반면, 상기 체결 요소(15)는 상기 로드(8, 9) 상에 장착되고 상기 캐비티(11) 내부로 돌출한다.
더욱 상세하게는, 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시예에서, 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)은, 상기 핀(7)의 반대편 표면 상에 형성된 2 개의 홈(14)과, 상기 캐비티(11)의 반대편 측면 상에 장착된 2 개의 체결 요소들(15)을 포함하며, 이로써, 상기 로드(8, 9)의 운동을 위한 설정 동안에 보다 큰 안정성 및 정밀도를 보장한다.
상기 로드(8, 9)의 이동 시의 고정밀도는, 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)이 상기 체결 요소들(15)을 상기 홈들(14) 내로 가압하도록 설계된 탄성 보상 수단(16)을 포함한다는 사실에 의해서도 제공된다.
실질적으로, 상기 탄성 보상 수단(16)은, 접촉 표면들이 마모되기 시작한 경우에도, 대응하는 홈들(14) 내로의 상기 체결 요소들(15)의 슬라이딩이 최대한 정밀하게 이루어지도록 보장하는 역할을 하는데; 즉, 상기 탄성 보상 수단(16)은 사기 홈들(14)과 상기 체결 요소들(15) 간의 간극 및 마모를 보상할 수 있다.
상기 탄성 보상 수단(16)은 예를 들어, 상기 로드(8, 9) 내에 하우징되고 상기 주축(A)에 직각인 방향을 향하는 힘을 상기 체결 요소들(15)에 가하도록 배열된, 하나 이상의 컵 형상(cupped)(Belleville) 스프링으로 구성된다.
이와 관련하여, 상기 로드(8, 9) 상에는, 컵 형상(Belleville) 스프링(16)의 측면부 유지를 위한 유지 링(retention ring)(33)이 장착되고, 상기 유지 링(33)과 상기 컵 형상(Belleville) 스프링(16) 간에서 반경 반향으로 개재된 일련의 패드들(34)가 장착된다.
상기 패드들(34)은 컵 형상(cupped)(Belleville) 스프링(16)의 예압(preload)을 캘리브레이션하는 기능을 수행하고, 또한, 상기 체결 요소들(15)에 대한 스트로크-종료 기능을 수행하여, 컵 형상(cupped)(Belleville) 스프링(16)의 무결성을 유지한다.
장치(1)는 상기 공작 기계(M) 상에서 가공될 피가공물(P)을 고정하기 위해 상기 로드(8, 9)의 외측 부분(9)과 연결된 적어도 하나의 클램프 요소(19, 20)를 더 포함한다.
상기 클램프 요소(19, 20)는, 다음을 포함한다:
- 상기 로드(8, 9)의 외측 부분(9)에 고정된 근위 부분(proximal end)(19); 및
- 상기 주축(A)에 실질적으로 직각인 작동 라인(B)을 따라서 상기 근위 부분(19)로부터 돌출하게 연장되며 상기 피가공물(P)와 접촉하도록 설계된 원위 부분(distal end)(20)를 포함한다.
상기 클램프 요소(19, 20)는 다음과 같은 위치들 간에서 이동가능하다:
- 홈 위치로서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 베이스 바디(2)로부터 일정 거리만큼 이격되며 이로써 작업 평면(L)으로부터 일정 거리만큼 이격되는, 상기 홈 위치;
- 중간 위치로서, 상기 홈 위치로부터, 상기 로드(8, 9)가 상기 제 1 스트레치(12)를 따라서 이동함에 따라서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 회전되어 상기 베이스 바디(2)에 더 근접하게 되는, 상기 중간 위치;
- 작동 위치로서, 상기 중간 위치로부터, 상기 제 2 스트레치(13)를 따라 상기 로드(8, 9)가 움직임에 따라서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 베이스 바디(2)에 더 근접하게 되어 상기 피가공물(P)을 고정시키는, 상기 작동 위치.
상기 장치(1)는 상기 베이스 바디(2)와 결합되고 상기 제 2 스트레치(13)를 따라 상기 로드(8, 9)를 이동시키는 동안, 상기 클램프 요소(19, 20)에 각기둥 형상으로(prismatically) 결합 가능한 적어도 하나의 각기둥형 가이드 바디(prismatical guiding body)(21)를 포함한다.
이와 관련하여, 본 설명에서, 두 개의 구성 요소가 "각기둥 형상으로 결합"이라는 것은, 두 구성 요소 중 하나가 다른 하나에 비해서 강성 병진 운동 유형의 상대 운동으로 그 내부에서 이동할 수 있어서, 단일 자유도를 갖는 운동학적 시스템을 형성하도록 2 개의 구성 요소들이 각기둥 타입의 운동학적 쌍을 형성하는 것을 말한다.
상기 각기둥형 가이드 바디(21)는 상기 주축(A)에 실질적으로 평행하고 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 제 1 접촉 표면(23)과 각기둥 형상으로 접촉하도록 설계된 적어도 제 1 가이드 표면(guiding surface)(22)을 포함한다.
상기 제 1 가이드 표면(22)은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때 상기 주축(A)에 평행하면서도, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 직교하는 제 1 가이드 평면(G1)(도 6 참조)에서 연장된다.
실제로, 상기 홈 위치으로부터 시작하여, 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치에 도달할 때, 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 상기 제 1 접촉 표면(23)은 상기 각기둥형 가이드 바디의 제 1 가이드 표면(22)에 정확하게 정렬되며, 상기 중간 위치에서 상기 작동 위치으로 이동하면, 상기 제 1 가이드 표면(22)상에서 상기 제 1 접촉 표면(23)이 슬라이딩된다.
상기 제 1 접촉 표면(23)과 상기 제 1 가이드 표면(22) 간의 각기둥 형상의 결합(prismatic coupling)을 촉진하기 위해, 상기 제 1 접촉 표면(23)은 적어도 제 1 경사진 가이드 에지(24)를 포함한다.
상기 제 1 경사진 가이드 에지(24)는 예를 들어, 상기 주축(A)에 대해서 각진 작은 표면으로 구성된다.
전술한 바와 같이, 상기 클램프 요소(19, 20)가 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 직각인 상기 제 1 가이드 표면(22)의 배향은, 휨 하중(C1) 및 비틀림 하중(C2)의 일부를 흡수하여 이를 감소시키도록 되며, 이러한 하중들은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 피가공물(P)과 접촉할 때에 상기 로드(8, 9) 상에 가해진다.
이와 관련하여, 본 설명에서 휨 하중(C1)은, 상기 로드(8, 9)가 주축(A)에 직교하는 축을 중심으로 구부러지도록 하는 힘을 의미하는 반면, 상기 비틀림 하중(C2)은 상기 로드(8, 9)가 주축(A)을 중심으로 비틀어 지게 하는 경향을 갖는 힘을 말한다.
또한, 상기 각기둥형 가이드 바디(21)는 상기 주축(A)에 실질적으로 평행하고 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 제 2 접촉 표면(26)과 각기둥 형상으로 접촉하도록 설계된 적어도 제 2 가이드 표면(25)을 포함한다.
상기 제 2 가이드 표면(25)은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때에, 상기 주축(A)에 평행하면서도, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 평행한 제 2 가이드 평면(G2)(도 6 참조)에서 연장된다.
실제로, 홈 구성으로부터 시작하여, 상기 클램프 요소(19, 20)가 중간 위치에 도달할 때, 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 제 2 접촉 표면(26)은 상기 각기둥형 가이드 바디(21)의 상기 제 2 가이드 표면(25)과 정확하게 정렬되며, 상기 중간 위치로부터 상기 작동 위치으로 이동하면, 상기 제 2 가이드 표면(25) 상에서 상기 제 2 접촉 표면(26)을 슬라이딩한다.
상기 제 2 접촉 표면(26)과 제 2 가이드 표면(25)의 각기둥 형상 결합을 촉진하기 위해, 상기 제 2 접촉 표면(26)은 적어도 제 2 경사진 가이드 에지(27)를 포함한다.
상기 제 2 경사진 가이드 에지(27)는, 예를 들어, 상기 주축(A)에 대해서 각진 작은 표면으로 구성된다.
전술한 바와 같이, 상기 클램프 요소(19, 20)가 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 직각인 상기 제 2 가이드 표면(25)의 배향은, 비틀림 하중(C2)의 일부를 흡수하여 이를 감소시키도록 되며, 이러한 하중은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 피가공물(P)과 접촉할 때에 상기 로드(8, 9) 상에 가해진다.
도면에 도시된 특정 실시예에서, 장치(1)는 로드(8, 9)의 반대편 측면 상에 위치되는 적어도 2 개의 각기둥형 가이드 바디(21)를 포함한다; 따라서, 2 개의 제 1 가이드 표면(22), 2 개의 제 1 접촉 표면(23), 2 개의 제 2 가이드 표면(25) 및 2 개의 제 2 접촉 표면(26)이 존재한다.
보다 상세하게는, 상기 장치(1)는 지지 베이스(28)를 적어도 포함하며, 상기 각기둥형 가이드 바디들(21) 모두가 상기 지지 베이스로부터 위로 연장되며 상기 로드(8, 9)를 위한 통과 개구(29)가 상기 지지 베이스에 형성된다.
상기 지지 베이스(28)는 상기 로드(8, 9)가 상기 통과 개구(29)를 통과하는 장착 위치에서, 분리 가능한 연결 수단(30)에 의해, 상기 베이스 바디(2) 상에 장착 가능하다.
상기 지지 베이스(28)는 상기 통과 개구(6)에서 상기 메인 블록(3)과 결합되고 상기 통과 개구(6)로부터 돌출된 상기 로드(8, 9)의 제 2 부분(18) 주위로 끼워 지도록 설계된다.
그러나, 상기 각기둥형 가이드 바디(21)가 상기 베이스 바디(2)와 일체식으로 결합되는, 즉, 각기둥형 가이드 바디(21)와 상기 베이스 바디(2)가 단일체로 이루어지는, 다른 실시예가 고려될 수도 있다.
마지막으로, 장치(1)는 상기 로드(8, 9) 주위에 위치되고 상기 장착 위치에 위치된 상기 지지 베이스(28)와 상기 베이스 바디(2) 간에서 개재되게 유지되는 적어도 하나의 스크레이핑 링(scraping ring)(31)을 포함한다.
상기 스크레이핑 링(31)은 상기 통과 개구(6) 내로의 칩, 먼지 및 분진의 침입을 방지하는 기능을 수행하고, 상기 바디(2)와 지지 베이스(28) 사이에 형성된 환상 구획부 내에 수납된다.
상기 환형 구획부 내에서, 상기 스크레이핑 링(31)은 반경 방향 유격(32)을 갖게 하우징되며, 이로써, 상기 스크레이핑 링은 반경 방향으로 변위되고, 상기 로드(8, 9)의 임의의 구부러짐에 적응할 수 있게 된다.
본 발명의 작동은 다음과 같다.
상기 피가공물(P)은 상기 클램프 요소(19, 20)가 홈 위치에 배치된 상태에서 작업 평면(L) 상에 위치된다.
상기 홈 위치에서, 상기 클램프 요소(19, 20)는 상기 피가공물(P)이 공작 기계(M)(도 3) 상에 위치될 수 있도록, 상기 작업 평면(L)의 표면을 깨끗하게 한다.
상기 유압 실린더(3, 4, 5) 내로의 가압된 유압 유체의 공급으로 인해서, 로드(8, 9)는 상기 제 1 스트레치(12)를 따라 상기 베이스 바디(2) 내에서 슬라이딩하며, 상기 클램프 요소(19, 20)는 홈 위치에서 상기 중간 위치로 변위된다.
상기 중간 위치에서, 클램프 요소(19, 20)는 홈 위치로부터 회전되고, 상기 피가공물(P)(도 4) 상에 상기 원위 부분(20)이 돌출되게 포지셔닝된다.
상기 탄성 보상 수단(16)에 의해, 상기 홈(groove)(14)과 체결 요소(15) 간의 마모를 보상할 수 있는 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)의 최대 작동 정밀도로 인해서, 상기 제 1 가이드 표면(22) 및 제 1 접촉 표면(23)이 중간 위치에서 정확하게 서로 정렬되며, 이로써, 클램프 요소(19, 20)가 작동 위치로 이동할 때의 결합 문제를 방지한다.
일단 중간 위치에 도달하면, 유압 실린더(3, 4, 5) 내부로의 가압된 유압 유압 유체의 공급이 계속되고, 상기 로드(8, 9)가 제 2 스트레치(13)를 따라 상기 베이스 바디(2) 내부에서 슬라이딩된다.
로드(8, 9)가 상기 제 2 스트레치(13)를 따라 이동하는 동안에, 상기 클램프 요소(19, 20)가 중간 위치로부터 작동 위치로 변위되며, 이러한 작동 위치에서, 원위 부분(20)이 피가공물(P) 상에 놓이고 상기 피가공물을 공작 기계(M) 상에 고정시킨다(도 5 참조).
상술된 발명이 의도된 목적을 실제로 달성한다는 것이 실제로 확인되었다.
이와 관련하여, 본 발명에 따른 각기둥형 가이드 바디를 제공하는 특정 방식으로 인해서, 본 발명에 따른 장치가, 기계 공구 상에 가공될 피가공물을 결코 변형시키지 않고서,안정적으로 고정시키는데 사용된다는 것이 주목된다.
상기 작동 위치에서, 실제로, 클램프 요소/로드 조립체는 휨 하중이 가해지는 제 1 가이드 표면으로 인해서 크게 감소된 정도로 휘게 된다.
따라서, 가공되는 피가공물에 전달되는 응력은 크게 감소되고, 클램프 요소의 휨에 의해 응력이 가해지지 않는 부분은 매우 낮은 공차로 기계 가공될 수 있다.
또한, 계속 작동 위치에서, 클램프 요소는 가능한 비틀림 하중이 가해지는 제 1 가이드 표면과 제 2 가이드 표면 양자로 인해서, 토크를 로드에 가하지 않는다.
이러한 방식으로, 회전 병진 운동 수단이 보호되고, 시간이 지남에 따라 정확한 작동이 보장된다; 이는 회전-병진 운동 수단의 손상 시에 클램프 요소의 안정성, 이의 이동 정밀도 및 피가공물의 고정이 저하될 수 있기 때문에 매우 중요하며, 상술한 바와 같은 저하는 기계 가공 동안에 진동 발생원을 더 증가시킨다.
Claims (11)
- 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치(1)로서,
공작 기계(M)에 고정 가능하고 가압된 유압 유체를 수용하는 유압 실린더(3, 4, 5)를 구비하는 적어도 하나의 베이스 바디(2);
주축(A)을 따라 연장되는 적어도 하나의 로드(8, 9)로서, 상기 로드는 상기 가압된 유압 유체에 의해 가압될 때 상기 주축(A)을 따라 슬라이딩 방식으로 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 내로 부분적으로 삽입되며, 상기 로드(8, 9)는 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 내에 있는 적어도 하나의 내측 부분(8)과, 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 외부의 외측 부분(9)을 포함하는, 상기 로드(8, 9);
상기 유압 실린더(3, 4, 5)와 상기 로드(8, 9) 사이에 개재되는 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)으로서, 상기 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)은,
- 회전-병진 운동의 적어도 하나의 제 1 스트레치(12)로서, 상기 제 1 스트레치에서는, 상기 로드(8, 9)가 상기 주축(A)을 따라 슬라이딩하고 상기 주축(A)을 중심으로 회전하는, 상기 제 1 스트레치, 또는
- 병진 운동의 적어도 하나의 제 2 스트레치(stretch)(13)로서, 상기 제 2 스트레치에서는, 상기 로드(8, 9)가 회전하지 않고 상기 주축(A)을 따라서 슬라이딩되는, 상기 제 2 스트레치로,
상기 로드(8, 9)의 운동을 분할시키도록 설계된, 상기 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16);
상기 공작 기계(M) 상에서 가공될 피가공물(P)을 고정하기 위해 상기 로드(8, 9)의 상기 외측 부분(9)과 연결된 적어도 하나의 클램프 요소(19, 20)를 포함하고;
상기 클램프 요소(19, 20)는,
- 홈 위치(home configuration)로서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 베이스 바디(2)로부터 일정 거리만큼 이격되는, 상기 홈 위치;
- 중간 위치로서, 상기 로드(8, 9)가 상기 제 1 스트레치(12)를 따라서 이동함에 따라서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 회전되어 상기 홈 위치와 비교하여 상기 베이스 바디(2)에 더 근접하게 되는, 상기 중간 위치; 및
- 작동 위치로서, 상기 로드(8, 9)가 상기 제 2 스트레치(13)를 따라 이동함에 따라서, 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치에서보다도, 상기 베이스 바디(2)에 더 근접하게 되어 상기 피가공물(P)을 고정시키는, 상기 작동 위치;
사이에서 이동가능하고;
상기 장치는 상기 베이스 바디(2)와 결합되는 적어도 하나의 각기둥형 가이드 바디(prismatical guiding body)(21)를 포함하며, 상기 각기둥형 가이드 바디(prismatical guiding body)(21)는, 상기 제 2 스트레치(13)를 따라서 상기 로드(8, 9)가 이동하는 동안, 상기 클램프 요소(19, 20)에 각기둥 형상으로(prismatically) 결합 가능하고,
상기 클램프 요소(19, 20)는,
- 상기 로드(8, 9)의 상기 외측 부분(9)에 고정된 근위 부분(proximal end)(19); 및
- 상기 주축(A)에 실질적으로 직각인 작동 라인(B)을 따라서 상기 근위 부분(19)로부터 돌출하게 연장되며 상기 피가공물(P)과 접촉하도록 설계된 원위 부분(distal end)(20)를 포함하고,
상기 각기둥형 가이드 바디(21)는 상기 주축(A)에 실질적으로 평행하고 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 제 1 접촉 표면(23)과 각기둥 형상으로 접촉하도록 설계된 적어도 하나의 제 1 가이드 표면(guiding surface)(22)을 포함하며, 상기 제 1 가이드 표면(22)은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 직교하는 제 1 가이드 평면(G1)에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가이드 표면(22)은, 상기 제 1 접촉 표면(23)과의 각기둥 형상의 결합(prismatic coupling)을 촉진하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 경사진(angled) 가이드 에지(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 각기둥형 가이드 바디(21)는 상기 주축(A)에 실질적으로 평행하고 상기 클램프 요소(19, 20) 상에 형성된 제 2 접촉 표면(26)과 각기둥 형상으로 접촉하도록 설계된 적어도 제 2 가이드 표면(25)을 포함하며, 상기 제 2 가이드 표면(25)은 상기 클램프 요소(19, 20)가 상기 중간 위치 및 작동 위치에 있을 때, 상기 작동 라인(B)에 실질적으로 평행한 제 2 가이드 평면(G2)에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 가이드 표면(25)은, 상기 제 2 접촉 표면(26)과의 각기둥 형상의 결합을 촉진하도록 구성된 적어도 하나의 제 2 경사진 가이드 에지(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 로드(8, 9)의 반대편 측면들 상에 위치된, 상기 각기둥형 가이드 바디들(21) 중 적어도 2 개를 포함하는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 7 항에 있어서,
적어도 하나의 지지 베이스(28)를 포함하며, 상기 각기둥형 가이드 바디들(21) 모두가 상기 지지 베이스로부터 위로 연장되며 상기 로드(8, 9)를 위한 통과 개구(29)가 상기 지지 베이스 내에 형성되며, 상기 지지 베이스(28)는 상기 로드(8, 9)가 상기 통과 개구(29)를 통과하는 장착 위치에서, 분리 가능한 연결 수단(30)에 의해, 상기 베이스 바디(2) 상에 장착 가능한 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 8 항에 있어서,
상기 로드(8, 9) 주위에 위치되는 적어도 하나의 스크레이핑 링(scraping ring)(31)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 스크레이핑 링(scraping ring)(31)은 상기 장착 위치에 위치된 상기 지지 베이스(28)와 상기 베이스 바디(2) 사이에 개재되게 유지되는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)은,
- 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 및 상기 로드(8, 9) 중 적어도 하나 상에 형성된 적어도 하나의 홈(groove)(14)으로서, 상기 홈은 실질적으로 나선형인 제 1 부분(17), 및 실질적으로 직선인 제 2 부분(18)을 갖는, 상기 홈(14); 및
- 상기 유압 실린더(3, 4, 5) 및 상기 로드(8, 9) 중 다른 하나 상에 장착되고 상기 홈(14) 내에서 슬라이딩될 수 있게 삽입되는 적어도 하나의 체결 요소(15)를 포함하고,
상기 제 1 부분(17)을 따라서 상기 체결 요소(15)가 슬라이딩하면, 상기 제 1 스트레치(12)를 따라서 상기 로드(8, 9)가 움직이게 되고, 상기 제 2 부분(18)을 따라서 상기 체결 요소(15)가 슬라이딩하면, 상기 로드(8, 9)가 제 2 스트레치(13)를 따라서 움직이는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1). - 제 10 항에 있어서,
상기 회전-병진 운동 수단(14, 15, 16)은 상기 체결 요소(15)를 상기 홈(14) 내로 가압하도록 설계된 탄성 보상 수단(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 피가공물 고정 장치(1).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUA2016A001290A ITUA20161290A1 (it) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| ITUA2016A001290 | 2016-02-19 | ||
| PCT/IB2017/050920 WO2017141210A1 (en) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | Device for locking workpieces on machine tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180115259A KR20180115259A (ko) | 2018-10-22 |
| KR102623322B1 true KR102623322B1 (ko) | 2024-01-09 |
Family
ID=56097180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187019127A KR102623322B1 (ko) | 2016-02-19 | 2017-02-17 | 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10646978B2 (ko) |
| EP (1) | EP3416781B1 (ko) |
| JP (1) | JP7038055B2 (ko) |
| KR (1) | KR102623322B1 (ko) |
| CN (1) | CN108698207B (ko) |
| IT (1) | ITUA20161290A1 (ko) |
| WO (1) | WO2017141210A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITUB20160781A1 (it) * | 2016-01-27 | 2017-07-27 | Hydroblock S R L | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| ITUA20161290A1 (it) * | 2016-02-19 | 2017-08-19 | Hydroblock S R L | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| ITUA20162578A1 (it) * | 2016-03-25 | 2017-09-25 | Hydroblock S R L | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| KR102069279B1 (ko) | 2018-11-23 | 2020-01-22 | 화천기공(주) | 가공소재 고정용 고정홀더 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030234478A1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-25 | Steele Kenneth A. | Swing-arm clamp |
| CN1942282A (zh) * | 2004-03-17 | 2007-04-04 | 发克泰克股份有限公司 | 带有弹簧偏置凸轮组件的摆动夹具装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4265434A (en) * | 1979-08-08 | 1981-05-05 | Barry Wright Corporation | Hydraulic clamp |
| DE3201013C2 (de) * | 1982-01-15 | 1984-11-29 | Maschinenfabrik Hilma Gmbh, 5912 Hilchenbach | Hydraulisch betätigbarer Schwenkspanner |
| US5695177A (en) * | 1996-11-27 | 1997-12-09 | Vektek, Inc. | Hydraulic swing clamp apparatus having speed control mechanism |
| JP2001150267A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Howa Mach Ltd | 旋回クランプシリンダ |
| US6435493B1 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-20 | Delaware Capital Formation, Inc. | Swing arm clamp mechanism |
| TW544361B (en) * | 2002-04-03 | 2003-08-01 | Kosmek Kk | Rotary clamp |
| US7448607B2 (en) * | 2004-12-15 | 2008-11-11 | Phd, Inc. | Pin clamp assembly |
| US8985564B2 (en) * | 2012-06-15 | 2015-03-24 | Ford Motor Company | Workpiece holding fixture for machining multiple prismatic parts |
| CN104260008B (zh) * | 2014-08-11 | 2016-01-27 | 大连光洋科技工程有限公司 | 无动力旋转夹紧器 |
| JP5987043B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2016-09-06 | ファナック株式会社 | ワークの複数箇所を押圧するワーク固定装置 |
| FR3039447B1 (fr) | 2015-07-31 | 2017-08-25 | Christophe Boiteux | Dispositif de serrage d'une piece sur un outillage |
| ITUA20161290A1 (it) * | 2016-02-19 | 2017-08-19 | Hydroblock S R L | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| ITUA20162578A1 (it) * | 2016-03-25 | 2017-09-25 | Hydroblock S R L | Dispositivo per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
-
2016
- 2016-02-19 IT ITUA2016A001290A patent/ITUA20161290A1/it unknown
-
2017
- 2017-02-17 EP EP17707680.9A patent/EP3416781B1/en active Active
- 2017-02-17 CN CN201780010457.2A patent/CN108698207B/zh active Active
- 2017-02-17 KR KR1020187019127A patent/KR102623322B1/ko active IP Right Grant
- 2017-02-17 US US16/074,417 patent/US10646978B2/en active Active
- 2017-02-17 JP JP2018530889A patent/JP7038055B2/ja active Active
- 2017-02-17 WO PCT/IB2017/050920 patent/WO2017141210A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030234478A1 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-25 | Steele Kenneth A. | Swing-arm clamp |
| CN1942282A (zh) * | 2004-03-17 | 2007-04-04 | 发克泰克股份有限公司 | 带有弹簧偏置凸轮组件的摆动夹具装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7038055B2 (ja) | 2022-03-17 |
| CN108698207B (zh) | 2020-09-22 |
| WO2017141210A1 (en) | 2017-08-24 |
| EP3416781B1 (en) | 2020-05-06 |
| JP2019509179A (ja) | 2019-04-04 |
| US10646978B2 (en) | 2020-05-12 |
| EP3416781A1 (en) | 2018-12-26 |
| ITUA20161290A1 (it) | 2017-08-19 |
| US20190030686A1 (en) | 2019-01-31 |
| CN108698207A (zh) | 2018-10-23 |
| KR20180115259A (ko) | 2018-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102623322B1 (ko) | 공작 기계 상에 피가공물을 고정하는 장치 | |
| US9321109B2 (en) | Power operated chuck | |
| US5634629A (en) | Rotary clamp having a common plane mounting arrangement | |
| EP0982099A2 (en) | Power operated clamp | |
| KR20160071536A (ko) | 파이프용 지그 | |
| US9937596B2 (en) | Steady rest | |
| CN107848096B (zh) | 用于将部件夹持到工具的夹持装置 | |
| JP2007145000A (ja) | 振動溶接装置の振動工具のための迅速交換装置 | |
| US7370570B2 (en) | Fluid pressure cylinder | |
| JP7071352B2 (ja) | 軸のカシメ工具 | |
| JP5522541B2 (ja) | 回転加工装置 | |
| CA2521886A1 (en) | Rotary or pivoting device and connection module for a rotary or pivoting device | |
| CN107984277B (zh) | 一种阀体车套夹具结构 | |
| JP5892471B2 (ja) | 揺動引込み式チャック | |
| KR20210102394A (ko) | 공작 기계를 위한 축 장치 | |
| JP3201198U (ja) | テレスコピック接合部構造 | |
| EP3972843B1 (en) | Clamping shaft, printing cylinder unit and method for operating a clamping shaft | |
| SU1433751A1 (ru) | Устройство дл зажима цилиндрических деталей | |
| KR101458462B1 (ko) | 클램핑장치를 갖춘 슬라이딩모듈 | |
| JP6876808B2 (ja) | 工作機械とワークピースの締付けホルダとからなる構成体ならびにその構成体用のチャック | |
| EP3597935B1 (en) | Spool assembly for servovalve | |
| RU2020109422A (ru) | Быстрозажимное устройство | |
| EP0937538A1 (en) | Low profile pneumatic retractor clamp | |
| CN111546368A (zh) | 夹紧机构 | |
| CN109048660B8 (zh) | 扳手头部圆弧面打磨夹具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |