KR200219154Y1

KR200219154Y1 - 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치

Info

Publication number: KR200219154Y1
Application number: KR2020000031199U
Authority: KR
Inventors: 이종열
Original assignee: 대우종합기계주식회사
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2001-04-02

Abstract

본 고안은 공작물의 클램프 이상유무를 감지하여 수치제어장치(CNC)에 알려줌으로써 가공불량을 사전에 방지하여 생산성 향상을 꾀하도록 하는 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치에 관한 것이다. 이에 따른 본 고안의 구성은, 가공영역 상에서 수직으로 입설된 스핀들장치와 비가공영역의 척 베이스가 동일 수평선상에 위치시키도록 고정하는 체인저 바디와; 가공영역과 비가공영역의 분할중심의 체인저 바디에 일정구간 회전되게 축결합 설치되어 가공완료된 공작물의 척을 척 베이스로, 가공할 공작물의 척을 스핀들장치 측으로 이동시키는 척 교환수단과; 상기 체인저 바디에 고정설치되고 유압작동력에 의해 척 교환수단을 수직방향으로 위치이동시키는 테이블 업/다운수단과; 상기 체인저 바디와 척 교환수단과의 연결결합의 구성으로써, 유압작동력에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환시켜 상기 척 교환수단을 180°선회시키는 동력발생 및 전달수단; 및 상기 스핀들장치와 가공영역의 척과의 연결결합의 구성으로써, 스핀들장치의 드로바의 선택적인 작동시 척을 클램핑하거나 언클램핑하는 한편 스핀들장치의 후방으로부터 공급되는 공기압이 척으로 유입되는 척킹유로를 갖는 척 클램프수단;을 포함하여 구성된 CNC 선반의 척 교환장치에 있어서, 척의 상면에는 가공할 공작물을 클램핑하는 클램프 죠오 하부측의 클램프 베이스 내부에 공작물의 장착유무에 따라 공기압이 누설되거나 차단되게 함과 동시에 공작물의 비정상적인 장착상태시 공기압이 누설되도록 된 공기압 감지부와; 상기 공기압 감지부의 공기압 연통라인 측에 공작물의 비정상적인 장착상태시의 공기압을 감지하여 그 신호를 CNC 장치로 보내도록 하는 압력센서;를 포함하여 구성하였다.

Description

수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치{WORK CLAMP SENSING APPARATUS VERTICAL LATHE}

본 고안은 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 클램프 이상유무를 감지하여 수치제어장치(CNC)에 알려줌으로써 가공불량을 사전에 방지하여 생산성 향상을 꾀하도록 하는 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치에 관한 것이다.

일반적인 CNC 선반에서 공작물을 가공하기 위해서는 척을 스핀들 측에 볼트로써 직접 고정해야 하고, 공작물을 교환할 경우에는 가공한 공작물을 척으로부터 탈거한 후 가공할 공작물의 형상가공을 위한 척의 위치까지 이동시켜 클램프해야 하는 과정을 거쳐야만 했기 때문에 가공한 공작물의 탈거단계 및 가공하기 전 단계까지 준비작업 등의 비가공시간이 많이 소요되어 생산성에 막대한 지장을 초래하였을 뿐만 아니라 형상이 다른 공작물을 가공할 경우 고정볼트를 풀어 척을 교환하거나 다른 전용장비에서 가공해야 하는 불편함이 있어 왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 'CNC 선반의 척 교환장치'라는 명칭으로 특허출원(10-1999-0066072)을 한 바 있다.

선출원의 구성은 도 1 내지 도 2 에서 도시되어 있는 바와 같이,

체인지 도어(100)를 중심으로 가공영역(T)과 비가공영역(T')으로 나뉘어진 척교환장치에서, 가공영역의 체인저 바디(110)상에 수직으로 구비된 스핀들장치(120) 상부에 위치된 척 클램프수단(130)과 비가공영역상의 척 베이스(140)에 각각 안착된 척(C)(C')을 척 체인지 테이블(150)에서 테이블 업/다운수단(160)과 테이블 분할회전수단(170)의 상호 연계작동에 의해 척(C)(C')을 교환하도록 하여 공작물(W)의 가공중 다음에 가공될 공작물(W')을 대기시킴으로써, 척의 교체작업이나 공작물의 교체작업 등의 비가공시간을 줄이도록 한 것에 구성의 요지가 있다.

그러나 이와 같은 종래의 척 교환장치는 다음과 같은 문제점이 있다. 그 문제점은 구체적으로,

공작물의 가공이 완료되어 척이 교환되는 작동상태 중, 공작물의 가공중에 발생되는 칩이 상기 척(C)의 클램프 베이스(180)의 상면으로 떨어져 안착되는 경우 종래의 장치에는 상기 공작물이 정확하게 척(C)에 안착되었는가를 감지하는 장치가 없기 때문에 무인운전시 아무런 제지없이 클램프 죠오(190)가 공작물(W)을 클램핑하게 되는 상황이 발생하게 되는데, 아무리 미세한 칩일지라도 공작물이 정위치상태에서 클램핑되지 않을 경우 불량품이 양산되는 문제점을 초래시킬 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 공작물의 클램프 이상유무를 감지하여 수치제어장치(CNC)에 알려줌으로써 가공불량을 사전에 방지하여 생산성 향상을 꾀하도록 하는 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 척의 클램프 베이스와 클램프 죠오에 의해 공작물을 클램프하는 장치에 있어서,

상기 클램프 베이스 내부에 공작물의 장착유무에 따라 공기압이 누설되거나 차단되게 함과 동시에 공작물의 비정상적인 장착상태시 공기압이 누설되도록 된 공기압 감지부를 구성하고,

공압발생원으로부터 상기 클램프 베이스의 공기압 감지부에 이르기까지 스핀들장치를 관통한 공기압 연통라인을 형성하며,

상기 공기압 감지부의 공기압 연통라인 측에 공작물의 비정상적인 장착상태시의 공기압을 감지하여 그 신호를 CNC 장치로 보내도록 하는 압력센서를 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

도 1 은 종래 수직형 선반의 전체상태를 도시한 측단면도.

도 2 는 도 1 의 'A' 요부 확대 단면도.

도 3 은 본 고안에 따른 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치를 개략적으로 도시한 요부 확대 단면도.

도 4 의 (가)(나)는 공작물이 언클램프 및 클램프 된 상태일 때의 작동을 도시한 요부 확대 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

60: 클램프 죠오, 62: 클램프 베이스,

70: 공기압 감지부, 72: 클램프 플런저,

74: 링 블럭, 75: 연통로,

76: 공기압 배출로, 78: O-링,

80: 압력센서, 90: CNC 장치,

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 고안에 따른 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치를 개략적으로 도시한 요부 확대 단면도이고, 도 4 의 (가)(나)는 공작물이 언클램프 및 클램프 된 상태일 때의 작동을 도시한 요부 확대 단면도이다.

본 고안의 구성은, 척(C)(C')의 클램프 베이스(18)와 클램프 죠오(19)에 의해 공작물을 클램프하는 장치에 있어서,

척(C)의 상면에는 가공할 공작물(W)을 클램핑하는 클램프 죠오(19) 하부측의 클램프 베이스(18) 내부에 공작물의 장착유무에 따라 공기압이 누설되거나 차단되게 함과 동시에 공작물의 비정상적인 장착상태시 공기압이 누설되도록 된 공기압 감지부(20)를 구성한다. 이에 대한 자세한 구성설명은 후술하기로 한다.

또한 공압발생원으로부터 상기 클램프 베이스(18)의 공기압 감지부(20)에 이르기까지 스핀들장치(12)를 관통한 공기압 연통라인(30)을 형성한다.

또한 상기 공기압 감지부(20)의 공기압 연통라인(30) 측에 공작물의 비정상적인 장착상태시의 공기압을 감지하여 그 신호를 CNC 장치(50)로 보내도록 하는 압력센서(40);를 구성한다.

본 고안에 따른 상기 공기압 감지부(20)는, 상기 클램프 베이스(18)의 내부 상측에 약간 돌출(0.3mm)된 상태에서 수직방향으로 슬라이딩되게 결합되는 클램프 플런저(22)와, 상기 클램프 플런저(22)의 하부에 설치되어 그 클램프 플런저(22)의 수직범위를 가이드하고 스핀들장치(12)로부터 공급되는 공기압이 연통되도록 연통로(25)가 형성된 링 블럭(24)과, 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이의 클램프 베이스(18) 측면에 관통되어 연통로(25)를 통한 공기압이 배출되도록 하는 공기압 배출로(26) 및 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이에 개재되어 공작물의 언클램프시 연통로(25)를 통한 공기압이 공기압 배출로(26)로 빠져나가도록 하는 반면 클램프시에는 연통로(25)를 밀폐하는 O-링(28)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5 에 도시된 바와 같이 가공할 공작물(W)이 척(C)에 장착되지 않았을 경우에는 공압원으로부터의 공기압이 스핀들장치(12)의 공기압 연통라인(30)을 거쳐 공기압 감지부(20)의 연통로(25)를 통해 인입되어 클램프 베이스(18)에 헐겁게 끼움결합된 클램프 플런저(22)를 상향되게 밀어 약 0.3mm가 돌출시키도록 한 상태에서 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이에 개재된 O-링(28)을 밀어 공기압 배출로(26)를 통해 외기로 배출되는 연통관계가 성립된다.

한편, 상기 클램프 베이스(18)의 상면에 절삭칩과 같은 이물질이 없는 상태에서 공작물(W)을 클램프 베이스(22)에 올려놓고 클램프 죠오(19)를 작동시켜 클램프시키게 되면, 상기 클램프 죠오(19)의 클램핑력에 의해 0.3mm만큼 돌출된 클램프 플런저(22)를 공기압을 이기면서 하향으로 밀어낸다.

이러한 상기 클램프 플런저(22)의 가압력은 그 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이에 개재된 O-링(28)을 밀착시켜 연통로(25)와 공기압 배출로(26) 간의 연통구조를 차단시키는 것으로 작용하여 공기압이 배출되지 못하게 된다.

이러한 공기압 상태를 압력센서(40)에서 감지하여 그 신호를 CNC 장치(50)로 보내 정상적인 가공흐름이 이어지도록 한다.

그러나 클램프 베이스(18) 상면에 가공시 발생되는 절삭칩이 떨어져 있는 상태에서 공작물이 클램핑된 경우에는 절삭칩이라는 방해요소로 인해 상기 클램프 플런저(22)가 정상치(O.3mm) 보다 덜 이동되는 경우가 발생하게 되는데, 이 경우에는 O-링(28)이 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 간을 완전하게 밀착시키지 못하기 때문에 그 틈새를 통해 공기압이 공기압 배출로(26)를 통해 누설된다.

상기 압력센서(40)에서는 이러한 누설압력을 감지함과 동시에 그 신호를 다시 CNC 장치(50)로 보내 비정상적인 클램핑 상태를 인지시키도록 하게 함으로써 작업자에게 경고함과 동시에 기계의 운전을 일시적으로 멈추도록 하는 연속작동을 수행할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 공작물의 클램프 이상유무를 감지하여 CNC 장치에 자동으로 알려주므로서 가공불량을 사전에 방지시키는 역할을 수행할 수 있기 때문에 생산성 향상을 달성할 수 있다.

Claims

척(C)(C')의 클램프 베이스(18)와 클램프 죠오(19)에 의해 공작물을 클램프하는 장치에 있어서,

상기 클램프 베이스(18) 내부에 공작물의 장착유무에 따라 공기압이 누설되거나 차단되게 함과 동시에 공작물의 비정상적인 장착상태시 공기압이 누설되도록 된 공기압 감지부(20)를 구성하고,

공압발생원으로부터 상기 클램프 베이스(18)의 공기압 감지부(20)에 이르기까지 스핀들장치(12)를 관통한 공기압 연통라인(30)을 형성하며,

상기 공기압 감지부(20)의 공기압 연통라인(30) 측에 공작물의 비정상적인 장착상태시의 공기압을 감지하여 그 신호를 CNC 장치(50)로 보내도록 하는 압력센서(40);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치.
제 1 항에 있어서, 상기 공기압 감지부(20)는,

상기 클램프 베이스(22)의 내부 상측에 약간 돌출된 상태에서 수직방향으로 슬라이딩되게 결합되는 클램프 플런저(22)와, 상기 클램프 플런저(22)의 하부에 설치되어 그 클램프 플런저(22)의 수직범위를 가이드하고 스핀들장치(12)로부터 공급되는 공기압이 연통되도록 연통로(25)가 형성된 링 블럭(24)과, 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이의 클램프 베이스(18) 측면에 관통되어 연통로(25)를 통한 공기압이 배출되도록 하는 공기압 배출로(26) 및 상기 클램프 플런저(22)와 링 블럭(24) 사이에 개재되어 공작물의 언클램프시 연통로(25)를 통한 공기압이 공기압 배출로(26)로 빠져나가도록 하는 반면 클램프시에는 연통로(25)를 밀폐하는 O-링(28)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 수직형 선반의 공작물 클램프 확인장치.