KR102674583B1 - 공작 기계의 기계 부품을 구속/잠금하는 장치 - Google Patents

Abstract

공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하는 장치(1)는 유압 실린더(2); 유압 실린더(2)로부터 돌출하는 헤드(10)를 포함하는 제 1 피스톤(9)으로서, 상기 제 1 피스톤(9)은 메인 라인(B1)을 따라 슬라이딩 가능한 제 1 피스톤(9); 메인 라인(B1)을 실질적으로 가로 지르는 슬라이딩 라인(B2)을 따라 이동 가능하도록, 헤드(10)에 결합된 적어도 2 개의 셀프-센터링 잠금 요소(19); 및 들어간 위치와 뽑아진 위치 사이에서 셀프-센터링 잠금 요소(19)를 이동시키기 위한 이동 수단(21, 22)으로서, 상기 이동 수단(21, 22)은 제 1 피스톤(9)에 만들어진 유압 챔버(21), 출발 위치와 도달 위치 사이에서 메인 라인(B1)을 따라 슬라이딩될 수 있고 셀프-센터링 잠금 요소(19)에 연결된 작동 부분(23)을 포함하는 제 2 피스톤(22)을 포함하는 이동 수단(21, 22)을 포함한다.

Description

공작 기계의 기계 부품을 구속/잠금하는 장치

본 발명은 공작 기계의 기계 부품을 구속/잠금하는 장치에 관한 것이다.

기계 부품에서 수행되는 가공 작업은 특히, 높은 정밀도를 요하며 사용된 기구(예를 들어, 다이아몬드 커팅 디스크)가 파손 위험이 있을 경우, 가공 변형 및/또는 결함을 방지하기 위해 공작물 자체를 안정적으로 고정/잠금하는 것을 필요로 한다.

이와 관련하여 특정 수의 가공 작업을 수행하기 위해 원시(raw) 기계 부품을 제 1 스테이션에 구속하는 것은 잘 알려져 있고; 그 다음 공작물이 제 1 스테이션으로부터 제거되고, 제 2 스테이션에 구속되고, 다른 지점에서 잠금되고, 마지막으로 누락된 가공 작업이 수행된다.

제 1 스테이션에서, 공작물이 아직 원시 상태에 있을 때, 공작물 잠금 지점 근처에서 기계 가공을 수행할 수 없기 때문에, 2 개의 워크 스테이션을 통과하는 것은 종종 필수적이다.

따라서, 제 2 스테이션은 제 1 스테이션에서 사용되는 공작물 잠금 지점에서 가공 작업을 수행하도록 의도되는데, 이는 서로 다른 지점에서 서로 충분히 멀리 떨어져서 공작물을 그립핑하게 한다.

방금 설명한 작업 순서는 특히 고성능 기계 부품, 예를 들어 항공 및 자동차 섹터 및 후속 가공이 필요한 구멍을 구비하는 부품의 경우 일반적인데, 이 경우 구멍이 제 1 스테이션에서 가공되고, 후속 가공이 제 2 스테이션에서 완료된다.

2 개의 다른 스테이션에서 가공될 필요가 있는 기계 부품의 예는 호스 클램프를 구비하는 금속 구조물로 구성되고; 실제로, 호스 클램프는 중앙 구멍을 갖는 링 요소, 및 호스, 바 또는 다른 부재 주위에서 링 요소를 확장하고 조일 수 있는 측면 절단부로 구성된다.

제 1 스테이션에서는 기계 부품을 가공하여 링 요소의 중앙 구멍을 뚫거나 마무리하는 반면, 제 2 스테이션에서는 절단 디스크를 사용하여 측면 절단부을 만든다.

이를 위해, 제 2 스테이션은 제 1 스테이션에서 가공된 홀 내부에 적용된 센터링 요소를 구비하고; 상기 센터링 요소는 링 요소가 차단될 수 있게 하고, 절단 중에 발생하는 링 요소의 진동으로 인해 절단 디스크가 손상되는 것을 방지하거나, 또는 클램프가 분리될 때, 자체적으로 닫히고 공구를 파손시키는 것을 방지한다. 그러나, 이러한 종래 기술은 단일 부품을 가공하는 데 2 개의 다른 스테이션을 사용하고, 따라서 하나의 스테이션에서 부품을 분해하고 그것을 다른 스테이션으로 구속/고정하기 위해 수많은 불편한 기계 정지가 필요하여, 높은 비용과 긴 리드(lead) 타임을 요한다는 사실을 포함하여, 몇 가지 단점을 가진다.

이러한 종래 기술의 또 다른 단점은 기계 가공을 위해 달성할 수 있는 정밀도가 2 개의 워크 스테이션을 사용해야 하는 필요성에 의해 제한된다는 사실이다. 실제로, 제 2 스테이션에서, 제 2 공작물은 가공 기계의 기준 시스템과 완벽하게 정렬되지 않은 위치에 공작물을 배치하는 위험을 가진 채로 구속/고정되어야만 하는데, 이는 부정확한 가공을 수행할 위험을 가진다.

또 다른 단점은 제 2 스테이션이 제 1 스테이션과 관련하여 서로 다른 지점에서 공작물을 그립핑해야하기 때문에, 공작물이 추가적인 그립핑 표면을 필요로 하고, 이는 수행할 총 작업 수를 증가시키는 전용 및 특히 정밀한 가공을 요하며, 소요 시간과 공구 마모에 영향을 미친다.

본 발명의 주된 목적은 단일 워크 스테이션과 단일 구속을 통해 공작물에서 기계 가공을 수행할 수 있는, 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하는 장치를 고안하는 것이다.

예시된 목적 내에서, 본 발명의 목적 중 하나는 공지된 구속/잠금 장치에 비해 기계 가공 비용을 감소시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기계 부품에 대한 가공을 수행하는 데 필요한 비용과 시간을 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기계 가공을 위한 달성 가능한 정밀도를 개선하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히, 공작물의 그립핑 표면을 생성하는 데 필요한 추가 작업을 제거하기 위해 가공 작업의 수를 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단하고 합리적이며 사용하기 쉽고 효과적인 저비용 솔루션으로, 종래 기술의 전술한 단점을 극복할 수 있는, 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하는 장치를 고안하는 것이다.

전술한 목적은 청구항 제 1 항에 따른, 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하기 위한 본 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하기 위한 장치의 바람직하지만, 배타적이지 않은 실시 예의 설명으로부터 더욱 분명해질 것이며, 이는 첨부된 도면에서 예시적이지만 비-제한적인 예로 도시된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 부분적으로 분할된(split) 입체 사시도이다.
도 3은 제 1 피스톤이 홈 구성에 있을 때의 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
도 4는 제 1 피스톤이 작동 구성에 있고 셀프-센터링 잠금 요소가 들어간(retracted) 위치에 있을 때의 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.
도 5는 제 1 피스톤이 작동 구성에 있고 셀프-센터링 잠금 요소가 뽑아진(extracted) 위치에 있을 때의 본 발명에 따른 장치의 단면도이다.

특히, 이러한 도면들을 참조하면, 참조 번호 1은 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하는 장치를 전체적으로 나타낸다. 장치(1)는 공작 기계(M)상에서 가공될 기계 부품(P)을 잠금하도록 의도되며, 여기서 기계 부품(P)은 캐비티의 축(A1)을 갖는 적어도 하나의 캐비티(C)를 갖는데, 이는 예를 들어 홈, 관통 구멍 또는 기타 시트로 이루어진다.

캐비티(C)는 원통형과 같은 실질적으로 축 대칭 형상을 갖고, 캐비티의 축(A1)은 캐비티(C)의 기하학적 축과 일치한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 실시 예에서, 예를 들어, 기계 부품(P)은 캐비티(C)를 정의하는 중앙 구멍을 갖는 호스 클램프(F)가 장착된 공작물로 구성된다.

장치(1)는 공작 기계(M), 예를 들어 작업대(L), 베드 플레이트 또는 기타 부품에 고정될 수 있는 적어도 하나의 유압 실린더(2)를 포함한다.

유압 실린더(2)는 사용 시, 캐비티의 축(A1)과 실질적으로 일치하도록 배치되는 중심 축(A2)을 갖는다.

즉, 기계 부품(P)은 캐비티의 축(A1)과 중심 축(A2)이 일치하도록, 미리 설정된 위치에서 공작 기계(M)에 장착된다.

유압 실린더(2)는 예를 들어, 통로 개구(4)를 구비하는 측면 라이너(3), 통로 개구(4) 반대편에 있는 측면 라이너(3)의 단부를 적어도 부분적으로 폐쇄하는 바닥(5), 및 측면 라이너(3) 내부의 바닥(5)으로부터 통로 개구(4)를 향해 연장되는 핀 요소(6)에 의해 정의된다.

바닥(5)은 나사 연결 부재(7)(스크류)의 제 1 그룹에 의해 측면 라이너(3)와 연결되는 반면, 핀 요소(6)는 나사 연결 부재(8)의 제 2 그룹에 의해 바닥(5)과 연결된다.

그러나, 바닥(5) 및 핀 요소(6)가 단일 몸체 부품으로 제조되는 대안적인 실시 예가 배제될 수 없다.

도 2 내지 도 5에 도시된 특정 실시 예에서, 중심 축(A2)은 실질적으로 수직으로 배열되고, 기계 부품(P)은 유압 실린더(2) 위에 배치되고, 통로 개구(4)는 유압 실린더(2)의 상부에 배치되고, 바닥(5)은 유압 실린더(2)의 베이스에 배치된다.

제시의 단순화를 위해, 본 명세서의 나머지 부분에서는 도면에 표시된 장치(1)의 배열을 참조할 것이며, 따라서 "상부", "하부", "위", "아래", "들어 올리다", "내리다" 등과 같은 표현은 도면에 도시된 것을 참조하여 이해될 것이다.

그러나, 장치(1)는 캐비티(C) 및 캐비티의 관련 축(A1)이 어떻게 배열되는지에 따라, 중심 축(A2)이 다르게(예를 들어, 수평 또는 비스듬하게) 배향된 공작 기계(M)에 고정될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

유압 실린더(2)는 가압된 유압유를 포함한다.

본 명세서의 맥락에서, 유압유는 유압 회로에서 에너지를 전달하기 위한 운반 매체로 사용되는 액체 상태(따라서, 이상적으로는 비압축성)의 모든 유체를 의미하고; 바람직하게는 유압유는 전통적인 합성유로 구성되지만, 광유, 식물성 기름, 물 등일 수 있는 대안적인 실시 예가 배제될 수 없다.

장치(1)는 유압 실린더(2)에 삽입되고 유압 실린더(2)로부터 돌출하는 헤드(10)를 포함하는 적어도 제 1 피스톤(9)을 포함한다.

제 1 피스톤(9)은 헤드(10)가 가공될 기계 부품(P)의 캐비티(C) 외부에 위치하는 홈 구성(도 2 및 도 3)과 헤드(10)가 캐비티(C) 내부에 위치하는 작동 구성(도 4 및 도 5) 사이의 메인 라인(B1)을 따라 가압된 유압유의 추력으로 인해, 유압 실린더(2)에 대해 슬라이딩된다.

보다 구체적으로, 제 1 피스톤(9)은 유리하게는 통로 개구(4)를 통과하는 스템의 한 축(A3)을 따라 연장되는 스템(11)으로 구성된다.

스템(11)은 헤드(10)를 정의하는 유압 실린더(2)에 대한 외부 부분, 및 작동 피스톤(12)을 정의하는 유압 실린더(2)에 대한 내부 부분, 즉 유압 실린더(2)의 내부 벽을 측정하기 위해 슬라이딩하며 그것을 2 개의 대향 챔버로 나누는 확대된 섹션을 갖는 부분을 구비한다.

실제로, 유압 실린더(2)와 제 1 피스톤(9) 사이에는 다음의 챔버들이 정의된다:

-홈 구성으로부터 작동 구성으로 제 1 피스톤(9)을 변위시키기 위해 가압된 유압유가 공급될 수 있는 적어도 하나의 제 1 챔버(13); 및

-작동 구성으로부터 홈 구성으로 제 1 피스톤(9)을 변위시키기 위해 가압된 유압유가 공급될 수 있는 적어도 하나의 제 2 챔버(14).

즉, 유압 실린더(2) 및 제 1 피스톤(9)은 제 1 피스톤(9)의 후방 이동 및 유압 뽑아짐을 위한 이중 동작 작동을 갖는다.

그러나, 2 개의 챔버(13, 14) 중 하나만 제공되는 대안적인 실시 예가 예상될 수 있으며, 이 경우 유압 실린더(2) 및 제 1 피스톤(9)이 단일 동작 작동을 갓는다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

제 1 챔버(13) 및 제 2 챔버(14) 내부에 가압된 유압유를 공급하기 위해, 유압 실린더(2)는 펌핑 유압 회로(도면에 도시되지 않음)에 연결될 수 있는 내부 덕트(도면에 도시되지 않음)를 포함한다.

스템의 축(A3)은 유압 실린더(2)의 중심 축(A2)과 일치하고, 제 1 피스톤(9)이 따라가는 메인 라인(B1)은 중심 축(A2) 및 스템의 축(A3)에 평행하다.

편리하게는, 유압 실린더(2) 내부의 스템(11)의 끝 부분, 즉 작동 피스톤(12)에 근접한 부분은 바닥 캡(15)과 관련된다.

바닥 캡(15)은 바람직하게는 나사 요소(16)(스크류)의 그룹에 의해 스템(11)에 연결되지만, 다른 유형의 연결이 배제될 수 없다.

바닥 캡(15)에는 핀 요소(6)와 결합하는 관통 구멍(17)이 있다.

핀 요소(6) 및 관통 구멍(17) 모두는 앞서 말한 바와 같이 서로 일치하는 중심 축(A2)과 스템의 축(A3)을 따라 연장되며, 메인 라인(B1)을 따라 제 1 피스톤(9)이 이동하는 동안, 핀 요소(6)는 항상 관통 구멍(17)에 적어도 부분적으로 삽입된 채로 남아있다.

또한, 장치(1)는 제 1 피스톤(9)이 작동 구성에 있을 때, 캐비티(C)의 내부 표면(S)에 접하기 위해 메인 라인(B1)을 실질적으로 가로 지르는 슬라이딩 라인(B2)을 따라 이동 가능한 방식으로, 헤드(10)에 결합된 적어도 2 개의 셀프-센터링 잠금 요소(18)를 포함한다.

셀프-센터링 잠금 요소(18)는, 예를 들어 각각의 슬라이딩 라인(B2)을 따라 연장되는 일련의 장방형(elongated) 핀으로 구성되고, 헤드(10)를 통과하여 얻어진 대응 하우징 시트(19) 내로 부드럽게 삽입된다.

도면에 도시된 특정 실시 예에서, 셀프-센터링 잠금 요소(18)는 3 개이고, 메인 라인(B1)에 직교하는 동일한 평면 상에 서로 120°만큼 엇갈리게 놓여있지만; 다른 수의 셀프-센터링 잠금 요소(18)를 갖는 다른 솔루션이 배제될 수 없다.

장치(1)는 또한 들어간 위치(여기서, 셀프-센터링 잠금 요소(18)는 헤드(10) 내부에서 실질적으로 들어가 있음)와 뽑아진 위치(여기서, 셀프-센터링 잠금 요소(18)는 헤드(10)로부터 돌출되고 캐비티(C)의 내부 표면(S)에 접함) 사이에서 셀프-센터링 잠금 요소(18)를 변위시키도록 구성된 이동 수단(21, 22)을 포함한다.

이동 수단(21, 22)은,

-제 1 피스톤(9) 내부에 형성된 적어도 하나의 유압 챔버(21); 및

-유압 챔버(21) 내부에 삽입되는 적어도 제 2 피스톤(22);

을 포함한다.

유리하게, 유압 챔버(21)는 제 1 피스톤(9)의 하부에 형성되고, 스템(11)의 내부 측벽 및 바닥 캡(15)에 의해 한정된다.

바닥 캡(15)에 관통 구멍(17)이 존재하면, 유압유가 제 1 챔버(13)로부터 유압 챔버(21)로, 그리고 그 반대로 흐를 수 있다.

제 2 피스톤(22)은 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 들어간 위치에 대응하는 출발 위치와 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 뽑아진 위치에 대응하는 도달 위치 사이에서 가압된 유압유의 추력으로 인해, 메인 라인(B1)을 따라 제 1 피스톤(9)에 대해 슬라이딩된다.

제 2 피스톤(22)은 또한 셀프-센터링 잠금 요소(18)와 결합되고 메인 라인(B1)을 따른 제 2 피스톤(22)의 운동을 슬라이딩 라인(B2)을 따른 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 운동으로 변환하도록 구성된 작동 부분(23)을 포함한다.

예를 들어, 작동 부분(23)은 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 대응 경사면(24)에 쐐기 모양으로 형성된 웨지형 단부로 구성되며, 이는 메인 라인(B1)으로부터의 움직임을 슬라이딩 라인(B2)으로 변환할 수 있게 한다.

웨지형 단부 및 대응 경사면에는, 도브테일 가이드(25)가 유용하게 얻어지며, 이는 셀프-센터링 잠금 요소(18)가 슬라이딩 라인(B2)의 한 라인 또는 반대 라인으로 푸시될 수 있게 한다.

도면에 도시된 특정 실시 예에서, 제 2 피스톤(22)은,

-유압 챔버(21)에 삽입되고 유압유의 추력을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 제 1 몸체(26);

-작동 부분(23)을 포함하는 적어도 하나의 제 2 몸체(27); 및

-제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27)를 연결하는 적어도 하나의 탄성 연결 유닛(31, 32)으로서, 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27) 사이의 상호 거리는 가변적이고;

를 포함한다.

제 1 몸체(26)는 차례로 제 2 몸체(27) 아래에 위치하는 탄성 연결 유닛(31, 32) 아래에 위치한다.

실제로, 제 1 몸체(26)는 제 2 몸체(27)를 향하는 상부, 및 추진 피스톤(29)을 형성하는 베이스, 즉 유압 챔버(21)의 내벽에서 측정하기(measure) 위해 슬라이딩하는 확대된 섹션을 갖는 부분을 갖는다.

제 1 몸체(26)와 유압 챔버(21)는 단일 동작 작동을 갖고, 실제로는 제 1 몸체(26)의 하부 표면만이 유압유에 의해 적셔진다.

전술한 바와 같이 제 1 몸체(26)의 상부에 배치된 제 2 몸체(27) 및 탄성 연결 유닛(31, 32)은 스러스트 피스톤(29)에 의해 유압 챔버(21)로부터 분리된 공압 챔버(30) 내부에 수용된다.

공압 챔버(30)는 유압유에 접근할 수 없고 공기로 채워진 제 1 피스톤(9)의 시트를 의미한다.

제 2 몸체(27)는 공압 챔버(30)에 슬라이딩 방식으로 삽입되고, 제 1 몸체(26)를 향하는 베이스 및 위에서 설명된 작동 부분(23)을 정의하는 상부를 갖는다.

보다 상세하게는, 제 2 몸체(27)는 작은 직경 간극(clearance)으로 스템(11)에 삽입될 뿐만 아니라, 작은 간극이 또한 작동 부분(23)과 셀프-센터링 잠금 요소(18) 사이의 결합 지점(즉, 도브테일 가이드(25))에도 구비된다.

상기 간극은 원치 않는 변형력을 캐비티(C)에 전달하지 않으면서, 캐비티의 축(A1)과 중심 축(A2)이 완벽하게 정렬되지 않은 경우에도, 셀프-센터링 잠금 요소(18)가 캐비티(C)의 형상에 적응할 수 있게 한다.

제 1 몸체(26)의 상부와 제 2 몸체(27)의 베이스 사이에는 탄성 연결 유닛(31, 32)이 있다.

탄성 연결 유닛(31, 32)은 예를 들어, 완충 나선형 스프링(31)을 포함하는데, 이는 제 1 몸체(26)의 상부에 대항하여 정지하는 단부 및 제 2 몸체(27)의 베이스에 대항하여 정지되는 반대 단부를 갖는다.

탄성 연결 유닛(31, 32)은 또한 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27) 사이의 상호 이탈 이동이 미리 정해진 범위를 넘어서는 것을 방지하기 위해, 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27) 사이에 배치된 거리 방지 핀(32, anti-distancing pin)을 포함한다.

보다 상세하게는, 거리 방지 핀(32)은 (예를 들어, 나사 조임에 의해) 제 1 몸체(26)에 견고하게 고정되고, 제 2 몸체(27)에 형성된 그루브(33)에 삽입된다.

그루브(33) 내부에 위치한 거리 방지 핀(32)의 부분은 예를 들어, 시거 링에 의해 정의된 그루브(33)의 좁아진 부분(35)에 대해 안착되는 패드(34)를 갖는다.

좁아진 부분(35)은 실제로 패드(34)가 그루브(33)로부터 빠져 나가는 것을 방지하고, 따라서 제 1 몸체(26)가 미리 결정된 거리를 넘어 제 2 몸체(27)로부터 멀리 이동하는 것을 방지한다.

실제로, 탄성 연결 유닛(31, 32)은 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27) 사이에 전달되는 힘의 충격 흡수기 역할을 하며, 스러스트 피스톤(29)이 작동 부분(23)(및 따라서 셀프-센터링 잠금 요소(18))으로 전달하는 힘을 결정하고, 유압유의 갑작스런 압력 피크가 셀프-센터링 잠금 요소(18)로 직접 배출되는 것을 방지한다.

그러나, 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27)가 서로 함께 로킹되고(예를 들어, 단일모놀리식 몸체로 만들어지기 때문), 탄성 연결 유닛(31, 32)이 제공되지 않는 대안적인 실시 예가 배제될 수 없다.

유리하게는, 장치(1)는 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 뽑아진 위치를 조정하기 위한 조정 수단(36)을 포함한다.

실제로, 조정 수단(36)은 셀프-센터링 잠금 요소(18)에 의해 이동할 수 있는 최대 스트로크를 설정할 수 있게 하는데, 이는 많은 경우 가공될 캐비티(C)의 직경에 따라 변해야만 하며, 절단시 호스 클램프(F)의 과도한 변형을 피하기 위해 편리하게 제한되어야만 한다.

조정 수단(36)은 예를 들어, 메인 라인을 따라 제 2 피스톤(22)의 슬라이딩의 스트로크 끝단을 정의하기 위해, 작업자에 의해 수정될 수 있으며 도달 위치에서 제 2 피스톤(22)의 접촉 표면(38)과 접촉하도록 적응되는 위치에서, 제 1 피스톤(9)과 연관되는 적어도 하나의 접촉 부재(37)를 포함한다 ,

접촉 부재(37)는 메인 라인(B1)에 실질적으로 평행한 라인을 따라 제 1 피스톤(9)의 헤드(10) 내로 나사 결합될 수 있는 나사형 생크를 포함한다.

보다 정확하게는, 헤드(10)는 공압 챔버(30)의 상부를 밀폐하고, 가능하게는 조임 너트(49)에 의해 접촉 부재(37)가 그 위에 나사 결합될 수 있는 헤드 캡(39)을 포함한다.

바람직하게는, 헤드 캡(39)은 도면에 도시되지 않은 나사형 요소(스크류) 그룹에 의해 제 1 피스톤(9)에 결합된다.

한편, 접촉 표면(38)은 예를 들어, 제 2 피스톤(22)의 상단에 장착된 플레이트에 의해 정의된다.

제 1 피스톤(9)이 홈 구성에 있을 때, 나사형 생크를 조이고 풀면, 접촉 부재(37)와 접촉 표면(38)(도 3) 사이의 거리(D)를 조정할 수 있고, 그 결과 제 2 피스톤(22)이 이동할 수 있는 최대 스트로크, 따라서 셀프-센터링 잠금 요소(18)가 이동할 수 있는 최대 스트로크를 정의할 수 있다.

장치(1)는 또한 도달 위치로부터 출발 위치로의 제 2 피스톤(22)의 탄성 복귀 수단(40)을 포함한다.

탄성 복귀 수단(40)은 예를 들어, 헤드(10)의 표면과 접촉 표면(38) 사이에 개재된 적어도 하나의 분리식 나선형 스프링(41, 42)을 포함한다.

특히, 분리식 나선형 스프링(41, 42)은 접촉 부재(37) 주위에 적어도 부분적으로 배열되고, 헤드 캡(39)에 대해 정지되는 상단부 및 플레이트에 대해 정지되는 하단부를 갖는다.

도면에 도시된 특정 실시 예에서, 분리식 나선형 스프링(41, 42)은 2 개 이고, 그 중 제 1 분리식 나선형 스프링(41) 및 제 2 분리식 나선형 스프링(42)이 있으며, 제 1 스프링은 제 2 분리형보다 작은 직경을 갖는다.

그러나, 분리식 나선형 스프링(41, 42)의 수가 상이한 본 발명의 대안적인 실시 예, 예를 들어 단지 하나, 셋 또는 그 이상이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

유리하게는, 탄성 복귀 수단(40)은 또한 제 1 몸체(26)와 제 2 몸체(27) 사이에 개재된 적어도 하나의 압축 나선형 스프링(43)을 포함한다.

예를 들어, 압축 나선형 스프링(43)은 완충 나선형 스프링(31)과 일치하며, 따라서 제 1 몸체(26)로부터 제 2 몸체(27)로 전달되는 힘을 완충하고 제 2 피스톤(22)이 출발 위치로부터 도달 위치로 복귀하는 것을 가능하게 하는 이중 목적을 갖는다.

편리하게도, 탄성 복귀 수단(40)은 또한 제 1 몸체(26)와 제 1 피스톤(9) 사이에 개재된 적어도 하나의 복귀 나선형 스프링(44)을 포함한다.

예를 들어, 복귀 나선형 스프링(44)은 공압 챔버(30) 내부에 위치되고, 제 1 피스톤(9)의 내부 숄더에 대해 정지하는 상단 및 스러스트 피스톤(29)에 대해 정지하는 하단을 갖는다.

분리식 나선형 스프링(41, 42), 압축 나선형 스프링(43) 및 복귀 나선형 스프링(44)은 다른 스프링 힘을 발휘하기 위해 사전 충전된다.

복귀 나선형 스프링(44)은 더 낮은 힘(예를 들어, 3kg)을 가한다.

분리식 나선형 스프링(41, 42)은 중간 힘(예를 들어, 7kg)을 가한다.

압축 나선형 스프링(43)은 가장 큰 힘(예를 들어, 10kg)을 가한다.

유리하게는, 장치(1)는 또한 메인 라인(B1)을 중심으로 제 1 피스톤(9)의 회전을 방지하도록, 유압 실린더(2)와 제 1 피스톤(9) 사이에 개재된 회전 방지 수단(46, 47)을 포함한다.

회전 방지 수단(46, 47)은 예를 들어,

-유압 실린더(2) 또는 제 1 피스톤(9) 중 적어도 하나에 형성되고 메인 라인(B1)에 평행한 실질적으로 직선을 따라 연장되는 적어도 하나의 채널(46); 및

-유압 실린더(2) 또는 제 1 피스톤(9) 중 다른 하나에 장착되고 채널(46)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 적어도 하나의 결합 요소(47);

를 포함한다.

도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예에서, 채널(46)은 유리하게 핀 요소(6)의 외부 표면 상에 형성되는 반면, 예를 들어 볼로 구성되는 결합 요소(47)는 관통 구멍(17) 내부로 돌출하고 채널(46)과 맞물리도록, 바닥 캡(15)에 장착된다.

더욱 상세하게는, 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예에서, 회전 방지 수단(46, 47)은 중심 축(A2)을 중심으로 120°만큼 엇갈린 3 개의 채널(46), 및 스템의 축(A3)을 중심으로 120°만큼 유사하게 엇갈린 관통 구멍(17) 내부에 장착된 3 개의 결합 요소(47)를 포함하여, 제 1 피스톤(9)의 시동 중에 더 큰 안정성과 정밀도를 보장한다.

회전 방지 수단(46, 47)의 존재는 셀프-센터링 잠금 요소(18)와 슬라이딩 관련 라인(B2)이 항상 미리 설정된 방식으로 배향되도록 하여, 기계 부품(P)의 잠금이 미리 설정된 위치에서 일어나도록 한다.

셀프-센터링 잠금 요소(18)와 제 2 몸체(27) 사이의 결합은 또한 제 2 몸체(27)가 메인 라인(B1) 중심으로 회전하는 것을 방지한다.

그러나, 제 1 몸체(26)는 메인 라인(B1) 중심의 회전을 방지하는 시스템을 갖지 않지만, 제 1 몸체(26)가 메인 라인(B1)을 따라 힘과 움직임만을 전달하기 때문에, 어떠한 제한을 구성하지 않는다는 점에 유의해야 한다.

전술한 바와 같이, 제 1 피스톤(9) 및 제 2 피스톤(22)은 모두 유압유의 영향으로 인해 이동 가능하고; 따라서 유압유와 접촉하는 장치(1)의 다양한 부품들 중에는 도 3 내지 도 5에서만 단순하게 도시된 특수 개스킷(48)이 제공된다.

본 발명의 작동은 다음과 같다.

기계 부품(P)은 제 1 피스톤(9)이 홈 구성으로 배열되고 캐비티의 축(A1)이 중심 축(A2)과 실질적으로 일치할 때, 공작 기계(M) 상에 배치된다.

그 다음, 제 1 피스톤(9)은 캐비티(C)과 정렬되지만, 내러가서 헤드(10)가 캐비티(C) 외부에 배치된다.

이 구성에서, 공작 기계(M)는 기계 부품(P)에 대해 제 1 일련의 가공 작업을 수행할 수 있으며, 이는 예를 들어, 공작 기계(M)에 도달하기 이전에, 주조, 성형 또는 유사한 기술을 통해 부품이 얻어지고, 그것이 불규칙 표면과 윤곽을 가질 경우, 캐비티(C)의 내부 표면(S)을 그라인딩하는 것으로 구성될 수 있다.

제 1 피스톤(9)이 홈 구성에 있는 한, 공작 기계(M)가 수행할 수 있는 가능한 가공 작업의 또 다른 예는 캐비티(C)를 드릴링하는 것이다.

이와 관련하여, 기계 부품(P)을 공작 기계(M)에 로딩할 때, 캐비티(C)는 기계 부품(P)에 아직 존재하지 않을 수 있으며, 가공 작업의 제 1 시퀀스의 실행 중에 드릴링, 밀링 또는 기타 기계 가공을 위해 사용될 수 있다.

제 1 시퀀스의 가공 작업이 끝나면, 캐비티(C)는 완벽하게 가공된 내부 표면(S)을 가지며, 제 1 피스톤(9)은 여전히 홈 구성에 있다(도 3).

제 1 챔버(13) 내부에 가압된 유압유가 공급된 후, 작동 피스톤(12)이 위쪽으로 푸시되고 그것과 함께 제 1 피스톤(9)의 나머지 부분도 함께 푸시되어, 헤드(10)를 캐비티(C) 내부에 삽입하고, 작동 구성(도 4)에 도달한다.

제 1 피스톤(9)을 들어 올리는 동안, 셀프-센터링 잠금 요소(18)는 들어간 위치에 유지되고; 사실, 유압유는 유압 챔버(21)로 이동하기 시작하고 제 2 피스톤(22)에 작용하기 이전에, 제 1 챔버(13)를 완전히 채운다.

작동 구성에 도달하면, 유압 챔버(21)로 들어가는 유압유는 제 2 피스톤(22)을 출발 위치로부터 도달 위치로 푸시한다.

제 2 피스톤(22)의 상향 이동은 작동 부분(23)이 슬라이딩 대응 라인(B2)을 따라 셀프-센터링 잠금 요소(18)를 이동시키고, 들어간 위치로부터 기계 부품(P)의 캐비티(C)가 잠금되어 있는 뽑아진 위치로 이동하게 한다(도 5).

이 위치에서, 공작 기계(M)는 기계 부품(P)에 대해 제 2 시퀀스의 가공 작업을 수행할 수 있는데, 예를 들어, 도면에 도시되지 않은 절단 디스크를 사용하여 호스 클램프(F)를 절단하는 것으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 절단 평면(T)에서 절단이 이루어질 수 있다

셀프-센터링 잠금 요소(18)에 의한 호스 클램프(F)의 잠금은 절단에 의해 생성된 진동이 작업의 정확한 실행을 손상시켜 절단 디스크의 파손을 초래하는 위험 없이, 기계 부품(P)이 완벽하게 고정된 상태에서 절단 디스크가 절단 작업을 수행할 수 있도록 한다.

제 2 시퀀스의 가공 작업이 완료되면, 장치(1)이 초기 구성으로 돌아간다.

이를 위해, 제 1 챔버(13)는 유체 작동 방식으로 출구에 연결되어, 제 1 챔버(13) 및 유압 챔버(21)의 압력을 감소시킨다.

유압 챔버(21) 내부에 가압된 유체가 없을 때, 탄성 복귀 수단(40)은 제 2 피스톤(22)을 도달 위치로부터 출발 위치로 푸시함과 동시에, 뽑아진 위치로부터 들어간 위치로의 셀프-센터링 잠금 요소(18)의 복귀를 결정하고, 따라서 캐비티(C)를 릴리스한다.

이 시점에서, 가압된 유압유가 제 2 챔버(14)로 공급되어, 제 1 피스톤(9)이 작동 구성으로부터 홈 구성으로 복귀되게 한다.

실제로, 설명된 발명이 의도된 목적을 달성한다는 것이 밝혀졌다.

이와 관련하여, 상승 및 하강될 수 있는 제 1 피스톤을 제공하는 특별한 특징은 제 1 시퀀스의 가공 작업 동안 캐비티를 자유롭게 유지하고, 제 2 시퀀스의 가공 작업 동안 캐비티 내부의 기계 부품을 잠금할 수 있도록 함에 유의해야 한다.

이러한 방식으로, 기계 부품은 동일한 공작 기계에서 완전히 가공될 수 있으며, 종래 기술의 경우와 같이 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 기계 부품을 가공할 필요가 없다.

제 1 피스톤 및 서로 내부를 이동하고 동일한 메인 라인을 따라 이동하는 제 2 피스톤을 제공하는 특별한 특징은 상당히 감소된 전체 치수를 갖는 구속/잠금 장치를 얻을 수 있도록 한다.

Claims (12)

1. 공작 기계에 기계 부품을 구속/잠금하기 위한 장치(1)로서,
   -공작 기계(M)에 고정 가능한 적어도 하나의 유압 실린더(2);
   -상기 유압 실린더(2)에 삽입되고, 상기 유압 실린더(2)로부터 돌출하는 헤드(10)를 포함하는 적어도 하나의 제 1 피스톤(9)으로서, 상기 제 1 피스톤(9)은 상기 헤드(10)가 가공될 기계 부품(P)의 캐비티(C) 외부에 위치하는 홈 구성과 상기 헤드(10)가 상기 캐비티(C) 내부에 위치하는 작동 구성 사이에서, 메인 라인(B1)을 따라 가압된 유압유의 추력으로 인해, 상기 유압 실린더(2)에 대해 슬라이딩될 수 있고,
   -상기 제 1 피스톤(9)이 상기 작동 구성에 있을 때, 상기 캐비티(C)의 내부 표면(S)에 접하기 위해 상기 메인 라인(B1)을 실질적으로 가로 지르는 슬라이딩 라인(B2)을 따라 이동 가능하도록, 상기 헤드(10)에 결합된 적어도 2 개의 셀프-센터링 잠금 요소(19); 및
   -들어간 위치와 뽑아진 위치 사이에서 상기 셀프-센터링 잠금 요소(19)를 이동시키기 위한 이동 수단(21, 22)으로서, 상기 이동 수단(21, 22)은,
   -상기 제 1 피스톤(9)에 만들어진 적어도 하나의 유압 챔버(21); 및
   -상기 유압 챔버(21)에 삽입되는 적어도 하나의 제 2 피스톤(22)으로서, 상기 들어간 위치에 대응하는 출발 위치와 상기 뽑아진 위치에 대응하는 도달 위치 사이에서의 상기 가압된 유압유의 추력으로 인해, 상기 메인 라인(B1)을 따라 상기 제 1 피스톤(9)에 대해 슬라이딩 가능하고, 상기 셀프-센터링 잠금 요소(19)에 결합되고 상기 메인 라인(B1)을 따른 상기 제 2 피스톤(19)의 운동을 상기 슬라이딩 라인(B2)을 따른 상기 셀프-센터링 잠금 요소(19)의 운동으로 변환하기에 적합한 작동 부분(23)을 포함하는 적어도 하나의 제 2 피스톤(22)을 포함하고;
   상기 뽑아진 위치를 조정하기 위한 조정 수단(36)을 포함하고,
   상기 조정 수단(36)은 상기 메인 라인(B1)을 따라 상기 제 2 피스톤(22)의 슬라이딩 스트로크의 끝을 정의하기 위해, 조작자에 의해 조정 가능하고 상기 도달 위치에서 상기 제 2 피스톤(22)의 접촉 표면(38)과 접촉하기에 적합한 위치에서, 상기 제 1 피스톤(9)에 결합된 적어도 하나의 접촉 부재(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 부재(37)는 상기 헤드(10)에 나사 결합될 수 있는 나사산 생크를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 피스톤(22)은,
   -상기 유압 챔버(21)에 삽입되고 상기 유압유의 추력을 수용하기에 적합한 적어도 하나의 제 1 몸체(26);
   -상기 작동 부분(23)을 포함하는 적어도 하나의 제 2 몸체(27);
   -상기 제 1 몸체(26)와 상기 제 2 몸체(27)를 연결하는 적어도 하나의 탄성 연결 유닛(31, 32)으로서, 상기 제 1 몸체(26)와 상기 제 2 몸체(27) 사이의 거리는 가변적이고;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
6. 제 5 항에 있어서, 상기 도달 위치로부터 상기 출발 위치로의 상기 제 2 피스톤(22)을 위한 탄성 복귀 수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
7. 제 6 항에 있어서, 상기 탄성 복귀 수단(40)은 상기 헤드(10)의 표면과 상기 접촉 표면(38)사이에 개재된 적어도 하나의 분리식 나선형 스프링(41, 42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
8. 제 6 항에 있어서, 상기 탄성 복귀 수단(40)은 상기 제 1 몸체(26)와 상기 제 2 몸체 사이에 개재된 적어도 하나의 압축 나선형 스프링(43)을 포함하는 것을 특징으로하는 장치(1).(27).
9. 제 6 항에 있어서, 상기 탄성 복귀 수단(40)은 상기 제 1 몸체(26)와 상기 제 1 피스톤 사이에 개재된 적어도 하나의 복귀 나선형 스프링(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).(9).
10. 제 1 항, 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 실린더(2)와 상기 제 1 피스톤(9) 사이에는,
    -상기 홈 구성으로부터 상기 작동 구성으로 상기 제 1 피스톤(9)을 이동시키기 위해 상기 가압된 유압유가 공급될 수 있는 적어도 하나의 제 1 챔버(13); 및
    -상기 작동 구성으로부터 상기 홈 구성으로 상기 제 1 피스톤(9)을 이동시키기 위해 상기 가압된 유압유가 공급될 수 있는 적어도 하나의 제 2 챔버(14);
    가 정의되는 것을 특징으로 하는 장치(1).
11. 제 1 항, 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 라인(B1)을 중심으로 상기 제 1 피스톤(9)의 회전을 방지하기에 적합하도록, 상기 유압 실린더(2)와 상기 제 1 피스톤(9) 사이에 개재된 회전 방지 수단(46, 47)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).
12. 제 11 항에 있어서, 상기 회전 방지 수단(46, 47)은,
    -상기 유압 실린더(2) 또는 상기 제 1 피스톤(9) 중 적어도 하나에 형성되고 상기 메인 라인(B1)에 평행한 실질적 직선을 따라 연장되는 적어도 하나의 채널(46); 및
    -상기 유압 실린더(2) 또는 상기 제 1 피스톤(9) 중 다른 하나에 장착되고 상기 채널(46)에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 적어도 하나의 결합 요소(47);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(1).