KR102632456B1

KR102632456B1 - 유니버셜 지그

Info

Publication number: KR102632456B1
Application number: KR1020230010319A
Authority: KR
Inventors: 김재종
Original assignee: 김재종
Priority date: 2023-01-26
Filing date: 2023-01-26
Publication date: 2024-01-31

Abstract

유니버셜 지그가 제공된다. 상기 유니버셜 지그는, 절삭 가공되는 피가공물을 고정하는 유니버셜 지그로서, 판상으로 구비되어 상기 피가공물의 안착면을 제공하며, 상기 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀이 마련되는 베이스 플레이트; 및 상기 안착면에 안착된 피가공물의 네 측면 중 상기 절삭 가공이 이루어지는 피 가공되는 일측면을 제외한 나머지 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 밀착되되, 상기 나머지 측면으로 노출되는 어레이 홀에 분리 가능하게 결합되어 상기 피가공물을 고정하는 고정 블록을 포함할 수 있다.

Description

유니버셜 지그{Universal jig}

본 발명은 유니버셜 지그에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 다양한 크기 및 형상의 피가공물을 맞춤 고정할 수 있는, 유니버셜 지그에 관련된 것이다.

일반적으로, 통신 중계기의 경우, 트랜지스터에서 대략 90도까지 열이 발생된다. 이에, 상기 트랜지스터와 같은 부품들의 장착 공간을 제공하는 플레이트로는 열 전도도가 높은 금속이 필수적으로 사용된다.

예를 들어, 통신 부품들이 장착되는 플레이트로는 대부분, 열 전도도가 높은 알루미늄 소재가 사용된다.

여기서, 이러한 알루미늄 플레이트는 알루미늄 모재에 대한 절삭 가공을 통하여 제작된다. 이때, 금속인 알루미늄 모재를 절삭 가공하는 경우, 상당한 진동이 발생되기 때문에, 알루미늄 모재를 절삭 가공하는 공정에는 상기 알루미늄 모재를 고정하는 고정 지그가 사용된다.

하지만, 종래에는 알루미늄 모재의 크기와 형상에 따른 전용 지그를 사용하였는데, 이 경우, 서로 다른 크기와 형상의 알루미늄 모재 별로 전용 지그를 제작해야 함에 따라, 지그를 제작하는 시간이 많이 소요되는 문제가 있었고, 전용 지그를 제작함으로 인해야 가공 비용 또한 증가되는 문제가 있었다.

한편, 통신 부품들이 장착되는 플레이트로 사용하기 위해서는 상기 알루미늄 모재를 0.01㎜ 단위로 정밀 가공해야 되는데, 알루미늄 모재를 가공하는 공정 중에 작업자가 눈으로 0.01㎜ 단위까지 확인하기는 불가능하며, 이로 인하여, 제품 불량이 빈번히 발생되는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 다양한 크기 및 형상의 피가공물을 맞춤 고정할 수 있는, 유니버셜 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 피가공물에 대한 정밀 가공을 가능하게 하는, 유니버셜 지그를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

상기 일 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 유니버셜 지그를 제공한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 유니버셜 지그는, 절삭 가공되는 피가공물을 고정하는 유니버셜 지그로서, 판상으로 구비되어 상기 피가공물의 안착면을 제공하며, 상기 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀이 마련되는 베이스 플레이트; 및 상기 안착면에 안착된 피가공물의 네 측면 중 상기 절삭 가공이 이루어지는 피 가공되는 일측면을 제외한 나머지 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 밀착되되, 상기 나머지 측면으로 노출되는 어레이 홀에 분리 가능하게 결합되어 상기 피가공물을 고정하는 고정 블록을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록은, 설정 부피를 가지며, 상기 피가공물의 측면에 밀착 가능한 밀착면을 가지는 블록 본체; 및 상기 블록 본체의 하면에 구비되며, 상기 어레이 홀에 삽입되는 블록 핀을 포함하되, 상기 고정 블록이 상기 어레이 홀에 결합 시, 상기 블록 핀의 길이 방향 일측은 상기 어레이 홀을 관통하여 상기 베이스 플레이트의 후면으로 돌출되며, 상기 베이스 플레이트의 후면으로 돌출된 블록 핀의 길이 방향 일측에 너트가 결합되도록, 상기 블록 핀의 외주면에는 길이 방향으로 나사산이 마련될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 클램프를 더 포함하되, 상기 클램프는 상기 고정 블록에 연결되며, 상기 베이스 플레이트 상에서 상기 복수 개의 고정 블록에 의하여 측면이 밀착 지지되는 상기 피가공물의 전면을 상기 베이스 플레이트 방향으로 눌러 고정할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 모니터링부를 더 포함하며, 상기 모니터링부는, 상기 고정 블록의 좌표 변화에 기반하여, 상기 피가공물의 고정 상태를 실시간 모니터링하되, 상기 베이스 플레이트의 XY 평면을 기준으로, 절삭 가공 전, 상기 피가공물의 측면에 밀착되어 있는 고정 블록의 엣지를 상기 XY 평면의 원점으로 설정하고, 절삭 가공 동안, 상기 고정 블록의 엣지에 대한 디텍팅을 통하여, 상기 XY 평면 상에서 상기 고정 블록의 좌표 변화 여부를 확인하며, 상기 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 레이저 센서를 더 포함하되, 상기 레이저 센서는, 상기 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제1 레이저 센서; 및 상기 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제2 레이저 센서를 포함하며, 상기 모니터링부는 상기 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물의 Y축 방향으로의 변동 상태를 모니터링하고, 상기 레이저 센서는, 상기 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제3 레이저 센서; 및 상기 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제4 레이저 센서를 포함하며, 상기 모니터링부는 상기 제3 레이저 센서 및 제4 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물의 X축 방향으로의 변동 상태를 모니터링하되, 상기 고정 블록의 엣지는 상기 고정 블록의 나머지 부분보다 레이저에 대해 상대적으로 높은 반사도를 갖도록 처리될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 절삭 가공되는 피가공물을 고정하는 유니버셜 지그로서, 판상으로 구비되어 상기 피가공물의 안착면을 제공하며, 상기 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀이 마련되는 베이스 플레이트; 및 상기 안착면에 안착된 피가공물의 네 측면 중 상기 절삭 가공이 이루어지는 피 가공되는 일측면을 제외한 나머지 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 밀착되되, 상기 나머지 측면으로 노출되는 어레이 홀에 분리 가능하게 결합되어 상기 피가공물을 고정하는 고정 블록을 포함할 수 있다.

이에 따라, 다양한 크기 및 형상의 피가공물을 맞춤 고정할 수 있는, 유니버셜 지그가 제공될 수 있으며, 이를 통하여, 피기공물의 크기별로 전용 지그를 제작해야 했던 종래보다 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 피가공물의 수평 및 수직 상태를 실시간 확인하는 모니터링부를 구비함으로써, 피가공물에 대한 정밀 가공을 가능하게 할 수 있으며, 이를 통하여, 상기 정밀 가공된 피가공물이 예를 들어, 통신 중계기용 부품 장착 기판으로 사용되는 경우, 가공 치수 오차로 인하여 야기되는 통신 부품들의 장착 불량 및 간섭 문제를 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따르면, 중계기용 부품 장착 기판으로 사용될 피가공물에 대한 정밀 가공을 가능하게 함으로써, 안정적인 통신 환경 구축을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2 내지 도 4는 피가공물을 고정하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 나타낸 예시도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 설명하기 위한 상측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 고정 블록을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그에서, 베이스 플레이트와 고정 블록 간의 결합 구조를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 클램프를 설명하기 위한 모식도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 모니터링부를 설명하기 위한 모식도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그에 의해 고정된 상태로 절삭 가공된 알루미늄 기판의 실제 이미지이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2 내지 도 4는 피가공물을 고정하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 나타낸 예시도들이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그를 설명하기 위한 상측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 고정 블록을 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그에서, 베이스 플레이트와 고정 블록 간의 결합 구조를 설명하기 위한 부분 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 클램프를 설명하기 위한 모식도이며, 도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그의 모니터링부를 설명하기 위한 모식도들이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그에 의해 고정된 상태로 절삭 가공된 알루미늄 기판의 실제 이미지이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 절삭 가공되는 피가공물(도 2의 F)을 고정하는 장치이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 피가공물(도 2의 F)은 절삭 가공을 통하여, 통신 중계기에서, 통신 부품들이 장착되는 장착 공간을 제공하는 기판(도 11의 P)으로 제작될 수 있다.

여기서, 트랜지스터(transistor)와 같은 통신 부품들에서는 90℃ 이상의 열이 발생될 수 있다.

이에, 각종 통신 부품들이 장착되는 장착 공간을 제공하는 기판(도 11의 P)은 트랜지스터와 같은 통신 부품들에서 발생되는 열을 빠르게 배출할 수 있도록, 열 전도도가 높은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 통신 부품들이 장착되는 장착 공간을 제공하는 기판(도 11의 P)은 예를 들어, 알루미늄 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있으며, 이를 위하여, 상기 피가공물(도 2의 F)은 상기 통신 부품들이 장착되는 장착 공간을 제공하는 기판(도 11의 P)으로 가공되는 모재로서, 알루미늄 또는 이의 합금으로 준비될 수 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(universal jig)(100)는, 다양한 크기 및 형상의 피가공물(F)을 맞춤 고정할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하나의 유니버셜 지그(100)를 사용하여, 크기 또는 형상이 다른 여러 개의 피가공물(F)을 고정할 수 있으므로, 피기공물(F)의 크기별로 전용 지그를 제작해야 했던 종래보다 비용 및 시간을 대폭 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 중계기용 부품 장착 기판(도 11의 P)으로 절삭 가공될 피가공물(F)에 대한 정밀 가공을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 중계기용 부품 장착 기판(도 11의 P)으로 절삭 가공될 피가공물(F)이 0.01㎜ 단위로 정밀하게 가공되도록, 상기 피가공물(F)을 고정할 수 있다.

이와 같이, 피가공물(F)이 0.01㎜ 단위로 정밀하게 가공되면, 각종 통신 부품들이 제 위치에 정확하게 장착되고, 전기적으로 연결될 수 있으며, 이를 통하여, 통신 부품의 오작동 및 통신 부품들 간의 간섭이 최소화 혹은 방지되어, 안정적인 통신 환경이 구축될 수 있다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 베이스 플레이트(110) 및 고정 블록(1120)을 포함할 수 있다.

상기 베이스 플레이트(110)는 판상으로 구비될 수 있다. 상기 베이스 플레이트(110)는 평면을 기준으로, 사각형 형태로 구비될 수 있다. 이러한 베이스 플레이트(110)는 피가공물(F)의 안착면을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 플레이트(110)는 어레이 홀(111)을 포함할 수 있다. 상기 어레이 홀(111)에는 고정 블록(120)이 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 어레이 홀(111)은 피가공물(F)이 안착되는 베이스 플레이트(110)의 안착면에 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 상기 어레이 홀(111)은 상기 안착면에 격자 형태를 이루도록, M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개 마련될 수 있다.

격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀(111)에 고정 블록(120)이 위치 선택적으로 결합됨으로써, 다양한 크기 및 형상의 피가공물(F)을 고정할 수 있는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 블록(120)은 베이스 플레이트(110)의 안착면에 안착된 피가공물(F)의 네 측면 중 절삭 가공이 이루어지는, 즉, 피 가공되는 일측면, 도면 기준으로, 상측면을 제외한 나머지 측면인 좌측면, 우측면 및 하측면 중에서 적어도 어느 하나의 측면에 밀착될 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록(120)은 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면 중에서 적어도 어느 하나의 측면에 밀착되는 가운데, 상기 어느 하나의 측면 주위로 노출되는 어레이 홀(111)에 분리 가능하게 결합됨으로써, 상기 피가공물(F)을 고정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 베이스 플레이트(110)의 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개로 마련되는 어레이 홀(111)에 고정 블록(120)이 위치 선택적으로 결합됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 면적 A를 가지는 피가공물(F)을 고정할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 면적 A보다 큰 면적 B를 가지는 피가공물(F)을 고정할 수도 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 베이스 플레이트(110)의 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개로 마련되는 어레이 홀(111)에 고정 블록(120)이 위치 선택적으로 결합됨으로써, 도시하지는 않았지만, 예를 들어, 'ㄴ' 형상을 가지는 피가공물(F), 'ㄷ' 형상을 가지는 피가공물(F), 'ㄱ' 형상을 가지는 피가공물(F)을 고정할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 베이스 플레이트(110)의 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개로 마련되는 어레이 홀(111)에 고정 블록(120)이 위치 선택적으로 결합됨으로써, 다양한 크기 및 형상의 피가공물(F)을 맞춤 고정할 수 있으며, 이를 통하여, 피가공물(F)의 크기별로 전용 지그를 제작해야 했던 종래보다 비용 및 시간을 대폭 절감할 수 있다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 면적 A를 가지는 피가공물(F)을 베이스 플레이트(110) 상에 고정하기 위하여, 상기 면적 A를 가지는 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면에는 각각 두 개의 고정 블록(120)이 밀착될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 면적 A보다 큰 면적 B를 가지는 피가공물(F)의 좌측면과 우측면에는 각각 두 개의 고정 블록(120)이 밀착될 수 있으며, 상기 피가공물(F)의 하측면에는 세 개의 고정 블록(120)이 밀착될 수 있다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면에는 각각 하나의 고정 블록(120)이 밀착될 수 있는데, 상기 고정 블록(120)은 도 2 및 도 3에 도시된 고정 블록(120)보다 상대적으로 긴 길이로 구비될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고정 블록(120)은 피가공물(F)의 크기나 형상에 따라, 다양한 개수 및 다양한 크기로 구비되어, 상기 피가공물(F)을 안정적으로 고정할 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록(120)은 블록 본체(121) 및 블록 핀(122)을 포함할 수 있다.

상기 블록 본체(121)는 고정 블록(120)의 외관을 이룬다. 이러한 블록 본체(121)는 설정 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 블록 본체(121)는 육면체로 이루어질 수 있다.

이때, 육면체로 이루어지는 상기 블록 본체(121)는 상기 피가공물(F)의 측면, 예를 들어, 도면 기준으로, 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면 각각에 밀착 가능한 밀착면을 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 블록 본체(121)는 상기 피가공물(F)과 면 접촉될 수 있다.

여기서, 상기 블록 본체(121)는 상기 피가공물(F)을 안정적으로 고정하기 위하여, 적어도 상기 피가공물(F)과 동일한 두께를 갖도록 구비되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 블록 핀(122)은 블록 본체(121)의 하면에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 블록 핀(122)은 상기 블록 본체(121)의 하면으로부터 하향 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 블록 핀(122)은 상기 베이스 플레이트(110)의 안착면에 마련되는 어레이 홀(111)에 삽입될 수 있으며, 이를 통하여, 일측면이 피가공물(F)의 측면에 밀착되는 블록 본체(121)를 베이스 플레이트(110) 상에 고정시킬 수 있다.

이와 같이, 블록 본체(121)는 어레이 홀(111)에 삽입되는 블록 핀(122)에 의하여 베이스 플레이트(110) 상에 고정되고, 이를 통하여, 측방으로 면 접촉되어 있는 피가공물(F)을 고정하게 된다.

이에 따라, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면을 기준으로, 상기 피가공물(F)의 수평 방향 움직임은 구속될 수 있다.

이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록(120)이 베이스 플레이트(110)의 안착면에 마련되는 어레이 홀(111)에 결합되는 경우, 블록 본체(121)의 하면으로부터 하향 구비되는 블록 핀(122)의 길이 방향 일측은 상기 어레이 홀(111)을 관통하여 베이스 플레이트(110)의 후면으로 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록(120)은 어레이 홀(111)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 이는, 상기 고정 블록(120)이 어레이 홀(111)에 쉽게 결합됨은 물론, 상기 고정 블록(120)이 상기 어레이 홀(111)로부터 쉽게 분리된다는 것 또한 의미할 수 있다.

즉, 상기 고정 블록(120)이 어레이 홀(111)에 분리 가능하게 결합된다는 것은 상기 고정 블록(120)과 어레이 홀(111) 간의 결합력이 크지 않음을 의미할 수 있다.

이를 보완하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베이스 플레이트(110)의 후면으로 돌출된 블록 핀(122)의 길이 방향 일측에는 너트(N)가 결합될 수 있다.

이와 같이, 베이스 플레이트(110)의 후면으로 돌출된 블록 핀(122)의 길이 방향 일측이 너트(N)로 마감됨에 따라, 고정 블록(120)은 베이스 플레이트(110)에 안정적으로 고정될 수 있다.

또한, 베이스 플레이트(110)의 후면으로 돌출된 블록 핀(122)의 길이 방향 일측이 너트(N)로 마감됨에 따라, 고정 블록(120)은 베이스 플레이트(110)로부터 쉽게 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 너트(N) 결합을 위하여, 블록 핀(122)의 외주면에는 길이 방향으로 나사산이 마련될 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 상기 고정 블록(120)은 체결 홈(123)을 더 포함할 수 있다.

상기 체결 홈(123)은 베이스 플레이트(110)에 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 체결 홈(123)은 상기 베이스 플레이트(110)의 표면으로부터 깊이 방향으로 마련될 수 있다. 이때, 상기 체결 홈(123)은 상기 베이스 플레이트(110)의 표면에 적어도 하나 마련될 수 있다.

상기 체결 홈(123)의 내경면에는 후술되는 클램프(130)와의 나사 결합을 위하여 나사산이 마련될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 클램프(130)를 더 포함할 수 있다.

상기 클램프(130)는 상기 고정 블록(120)에 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 클램프(130)는 상기 고정 블록(120)의 블록 본체(121)에 형성되어 있는 체결 홈(123)에 나사 결합됨으로써, 상기 고정 블록(120)에 연결될 수 있다.

이와 같이, 상기 클램프(130)는, 베이스 플레이트(110)에 분리 가능하게 결합되는 고정 블록(120)과 마찬가지로, 고정 블록(120)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 클램프(130)는, 베이스 플레이트(110) 상에서 복수 개의 고정 블록(120)에 의하여, 좌측면, 우측면 및 하측면 중 적어도 하나의 측면이 밀착 지지되는 피가공물(F)의 전면을 베이스 플레이트(110) 방향으로 눌러 고정할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 피가공물(F)은 절삭 가공이 이루어지는, 즉, 피 가공되는 상측면을 제외한 모든 면이 지지될 수 있다.

즉, 상기 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면은 복수 개의 고정 블록(120)에 의하여 지지되고, 상기 피가공물(F)의 전면은 상기 클램프(130)에 의하여 지지되며, 상기 피가공물(F)의 후면은 상기 베이스 플레이트(110)에 의하여 지지될 수 있다.

이에 따라, 상기 피가공물(F)은 베이스 플레이트(110), 고정 블록(120) 및 클램프(130)에 의하여, 피 가공되는 상측면을 제외한 모든 면이 지지됨으로써, 절삭 가공 시 진동이 발생되더라도 안정적으로 고정될 수 있으며, 이를 통하여, 0.01㎜ 단위의 정밀 가공 또한 가능해질 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 모니터링부(140)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 모니터링부(140)는 피가공물(F)이 절삭 가공되는 동안, 상기 피가공물(F)의 고정 상태를 실시간 모니터링할 수 있다.

즉, 상기 모니터링부(140)는 피가공물(F)이 절삭 가공되는 동안, 절삭 가공 시 발생되는 진동에 의하여, 상기 피가공물(F)이 틀어졌는지 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 모니터링부(140)는 도면 기준으로, 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면에 밀착 배치되는 고정 블록(120)의 좌표 변화에 기반하여, 상기 피가공물(F)의 고정 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 고정 블록(120)의 좌표 변화는 베이스 플레이트(110)의 XY 평면을 기준으로, 상기 고정 블록(120)의 XY 좌표 변화를 의미할 수 있다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 모니터링부(140)는 먼저, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면을 기준으로, 피가공물(F)에 대한 절삭 가공 전, 상기 피가공물(F)의 좌측면, 우측면 및 하측면 중 적어도 한 측면에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(edge)(120E)를 상기 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 원점으로 설정할 수 있다.

이 상태에서, 상기 모니터링부(140)는 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 상기 고정 블록(120)의 엣지(120E)에 대한 디텍팅(detecting)을 통하여, 상기 베이스 플레이트(110)의 XY 평면 상에서 상기 고정 블록(120)의 좌표 변화 여부를 확인할 수 있다.

상기 모니터링부(140)는 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 예를 들어, 상기 피가공물(F)의 좌측면(도면 기준)에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) 좌표를 디텍팅하여, 상기 고정 블록(120)의 엣지(120E) 좌표가 (0, 0)이 아닌 경우, 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 중에 발생되는 진동에 의하여, 피가공물(F)이 틀어진 것으로 판별할 수 있다.

이와 같이, 모니터링부(140)에 의하여, 피가공물(F)이 틀어진 것으로 판별되면, 작업자는 고정 블록(120)의 블록 핀(122)에 결합되어 있는 너트(N)를 조여줌으로써, 베이스 플레이트(110)의 안착면 상에 상기 고정 블록(120)를 정 위치시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 예를 들어, 상기 피가공물(F)의 좌측면(도면 기준)에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) XY 좌표(㎜, ㎜)가 (0, 0.02)로 디텍팅된 경우, 상기 모니터링부(140)는 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 중에 발생되는 진동에 의하여, X축 방향을 기준으로, 상기 피가공물(F)의 수평(도면 기준)이 틀어진 것으로 판별할 수 있다.

다른 예로, 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 상기 피가공물(F)의 좌측면(도면 기준)에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) XY 좌표(㎜, ㎜)가 (0.02, 0)로 디텍팅된 경우, 상기 모니터링부(140)는 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 중에 발생되는 진동에 의하여, Y축 방향을 기준으로 상기 피가공물(F)의 수평(도면 기준)이 틀어진 것으로 판별할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 상기 피가공물(F)의 좌측면(도면 기준)에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) XY 좌표(㎜, ㎜)가 (0.02, 0.02)로 디텍팅된 경우, 상기 모니터링부(140)는 상기 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 중에 발생되는 진동에 의하여, 상기 피가공물(F)의 수평(도면 기준)이 X축 방향 및 Y축 방향 모두 틀어진 것으로 판별할 수 있다.

이상, 피가공물(F)의 상측면에 대한 절삭 가공 동안, 피가공물(F)의 좌측면에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) 좌표를 디텍팅한 경우를 상정하여 설명하였지만, 상기 피가공물(F)의 우측면이나 하측면에 밀착되어 있는 고정 블록(120)의 엣지(120E) 좌표를 디텍팅한 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 상기 모니터링부(140)를 통하여, 피가공물(F)을 고정하는 고정 블록(120)의 좌표 변화에 기반하여, 피가공물(F)의 고정 상태를 실시간 모니터링하기 위하여, 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)를 더 포함할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 센서(141)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 레이저 센서(141)는 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 레이저 센서는, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)로 정의될 수 있다.

또한, 상기 제2 레이저 센서는, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)로 정의될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 모니터링부(140)는 상기 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록(120)의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물(F)이 Y축 방향으로 위치가 변동되었는지 여부를 모니터링할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 레이저 센서(141)는 제3 레이저 센서 및 제4 레이저 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 레이저 센서는, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)로 정의될 수 있다.

또한, 상기 제4 레이저 센서는, 베이스 플레이트(110)의 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)로 정의될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 모니터링부(140)는 상기 제3 레이저 센서 및 제4 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록(120)의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물(F)이 X축 방향으로 위치가 변동되었는지 여부를 모니터링할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 피가공물(F)의 좌측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 수직 엣지(도면 기준)(120E)는 제1 레이저 센서에 의하여 디텍팅되고, 상기 고정 블록(120)의 수평 엣지(도면 기준)(120E)는 제3 레이저 센서에 의하여 디텍팅될 수 있다.

다시 말해, 피가공물(F)의 좌측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 Y축 좌표는 제1 레이저 센서에 의하여 디텍팅되고, 상기 고정 블록(120)의 X 축 좌표는 제3 레이저 센서에 의하여 디텍팅될 수 있다.

이에 따라, 상기 모니터링부(140)는 상기 제1 레이저 센서 및 제3 레이저 센서에 의하여 디텍딩된, 피가공물(F)의 좌측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 변화를 통하여, 절삭 공정 중, 상기 피가공물(F)의 틀어짐 여부를 판별할 수 있다.

마찬가지로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 피가공물(F)의 우측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 수직 엣지(도면 기준)(120E)는 제2 레이저 센서에 의하여 디텍팅되고, 상기 고정 블록(120)의 수평 엣지(도면 기준)(120E)는 제5 레이저 센서로 정의되는 레이저 센서(141)에 의하여 디텍팅될 수 있다.

다시 말해, 상기 피가공물(F)의 우측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 Y축 좌표는 제2 레이저 센서에 의하여 디텍팅되고, 상기 고정 블록(120)의 X 축 좌표는 제5 레이저 센서에 의하여 디텍팅될 수 있다.

이에 따라, 상기 모니터링부(140)는 상기 제2 레이저 센서 및 제5 레이저 센서에 의하여 디텍딩된, 피가공물(F)의 우측면에 밀착되어 있는 두 개의 고정 블록(120) 중에서 상측(도면 기준)에 위치되는 고정 블록(120)의 변화를 통하여, 절삭 공정 중, 상기 피가공물(F)의 틀어짐 여부를 판별할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 피가공물(F)을 고정하는 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141) 및 상기 레이저 센서(141)에 의하여 디텍팅된, 베이스 플레이트(110) 상에서의 고정 블록(120)의 좌표에 기반하여, 피가공물(F)의 수평 및 수직 상태를 실시간으로 확인하는 모니터링부(140)를 구비함으로써, 상기 정밀 가공된 피가공물(F)이 예를 들어, 통신 중계기용 부품 장착 알루미늄 기판(도 11의 P)으로 사용되는 경우, 가공 치수 오차로 인하여 야기되는, 통신 부품들의 장착 불량 문제를 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 중계기용 부품 장착 기판(도 11의 P)으로 사용될 피가공물(F)이 0.01㎜ 단위로 정밀 가공되도록 상기 피가공물(F)을 고정할 수 있고, 이를 통하여, 오차 없이 통신 부품들이 제 위치에 정확하게 장착될 수 있으며, 그 결과, 안정적인 통신 환경 구축이 가능해질 수 있다.

한편, 레이저 센서(141)를 통하여, 0.01㎜ 단위의 틀어짐을 디텍팅하기 위해서는 고정 블록(120)의 엣지(120E)와 나머지 부분 간의 반사도 차이가 명확해야 한다.

이에, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141)의 디텍팅 성능을 보다 향상시키기 위하여, 상기 고정 블록(120)의 엣지(120E)는 상기 고정 블록(120)의 나머지 부분보다 레이저에 대해 상대적으로 높은 반사도를 갖도록 처리될 수 있다.

예를 들어, 상기 고정 블록(120)의 엣지(120E)에는 레이저에 대해 높은 반사도를 갖는 스티커가 부착될 수 있다.

다른 예로, 상기 고정 블록(120)의 엣지(120E)에는 레이저에 대해 높은 반사도를 갖는 물질이 코팅될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는, 피가공물(F)이 안착되는 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀(111)이 마련되는 베이스 플레이트(110) 및 상기 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀(111)에 위치 선택적으로 결합되어 피가공물(F)을 고정하는 고정 블록(120)을 구비함으로써, 다양한 크기 및 형상의 피가공물(F)을 맞춤 고정할 수 있고, 이를 통하여, 피기공물(F)의 크기별로 전용 지그를 제작해야 했던 종래보다 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유니버셜 지그(100)는 피가공물(F)을 고정하는 고정 블록(120)의 엣지(120E)를 디텍팅하는 레이저 센서(141) 및 상기 레이저 센서(141)에 의하여 디텍팅된, 베이스 플레이트(110) 상에서의 고정 블록(120)의 XY 좌표에 기반하여, 피가공물(F)의 수평 및 수직 상태를 실시간으로 확인하는 모니터링부(140)를 구비함으로써, 중계기용 부품 장착 기판(도 11의 P)으로 사용될 피가공물(F)이 0.01㎜ 단위로 정밀 가공되도록 할 수 있으며, 이를 통하여, 통신 부품들이 제 위치에 정확하게 장착될 수 있고, 결과적으로, 안정적인 통신 환경 구축이 가능해질 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100; 유니버셜 지그
110; 베이스 플레이트
111; 어레이 홀
120; 고정 블록
120E; 엣지
121; 블록 본체
122; 블록 핀
123; 체결 홈
130; 클램프
140; 모니터링부
141; 레이저 센서
F; 피가공물
P; 알루미늄 기판
N; 너트

Claims

절삭 가공되는 피가공물을 고정하는 유니버셜 지그로서,
판상으로 구비되어 상기 피가공물의 안착면을 제공하며, 상기 안착면에 격자 형태를 이루는 M(1 이상의 양의 정수) × N(1 이상의 양의 정수) 개의 어레이 홀이 마련되는 베이스 플레이트; 및
상기 안착면에 안착된 피가공물의 네 측면 중 상기 절삭 가공이 이루어지는 피 가공되는 일측면을 제외한 나머지 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 밀착되되, 상기 나머지 측면으로 노출되는 어레이 홀에 분리 가능하게 결합되어 상기 피가공물을 고정하는 고정 블록;을 포함하되,
모니터링부를 더 포함하며,
상기 모니터링부는, 상기 고정 블록의 좌표 변화에 기반하여, 상기 피가공물의 고정 상태를 실시간 모니터링하되,
상기 베이스 플레이트의 XY 평면을 기준으로, 절삭 가공 전, 상기 피가공물의 측면에 밀착되어 있는 고정 블록의 엣지를 상기 XY 평면의 원점으로 설정하고, 절삭 가공 동안, 상기 고정 블록의 엣지에 대한 디텍팅을 통하여, 상기 XY 평면 상에서 상기 고정 블록의 좌표 변화 여부를 확인하며,
상기 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 레이저 센서를 더 포함하되,
상기 레이저 센서는,
상기 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제1 레이저 센서; 및
상기 XY 평면의 X축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제2 레이저 센서를 포함하며,
상기 모니터링부는 상기 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물의 Y축 방향으로의 변동 상태를 모니터링하고,
상기 레이저 센서는,
상기 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점에 인접한 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제3 레이저 센서; 및
상기 XY 평면의 Y축을 기준으로, 상기 XY 평면의 원점으로부터 가장 멀리 위치하는 고정 블록의 엣지를 디텍팅하는 제4 레이저 센서를 포함하며,
상기 모니터링부는 상기 제3 레이저 센서 및 제4 레이저 센서로부터 디텍팅된 해당 고정 블록의 좌표 값을 비교하여, 상기 피가공물의 X축 방향으로의 변동 상태를 모니터링하되,
상기 고정 블록의 엣지는 상기 고정 블록의 나머지 부분보다 레이저에 대해 상대적으로 높은 반사도를 갖도록 처리되는, 유니버셜 지그.
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