KR200342916Y1 - 가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가공에 필요한 지그와 3차원 측정에 필요한 지그의 동시적용이 가능한 지그에 관한 것으로 특히 임펠러의 가공시에 공작물을 고정하고 5축 머시닝 센터의 Y-축 회전각(Tilt angle)에 의한 공구의 접근자세를 용이하게 할 뿐만 아니라 3차원 측정시 측정물의 고정과 위치 제어의 역할을 겸할 수 있는 지그를 고안한 것이다. 본 고안은 가공시에 공작물 고정이 가능할 뿐만 아니라 측정시에 방향전환이 가능하고 공작물의 회전각을 나사의 이송을 통해 쉽게 조절할 수 있어 측정에 필요한 위치와 방향을 유연하게 정의할 수 있고 셋업시간을 줄일 수 있다는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 고안은, 가공시에 공작물과 지그의 결합을 3차원 측정시에도 그대로 사용함으로서, 회전이나 위치이동으로 인한 공작물의 원점을 유지할 수 있고, 단일 셋업으로 셋업시간을 줄이고 가림 현상을 피하면서 측정이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

Description

가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그 {Jig for impeller that can used in machining and inspection}

본 고안은 가공에 필요한 가공에 필요한 지그와 3차원 측정에 필요한 지그의 동시적용이 가능한 지그에 관한 것으로 특히, 임펠러의 가공시에 공작물을 고정하고 5축 머시닝 센터의 Y-축 회전각(Tilt angle)에 의한 공구의 접근 자세를 용이하게 할뿐만 아니라 3차원 측정시 측정물의 고정과 위치 제어의 역할을 겸할 수 있는 지그에 관한 것이다.

지그의 주목적은 수치제어 가공시에 공작물을 고정시켜주고 공구의 접근을 용이하게 하고, 3차원 측정시에는 측정이 용이하도록 측정방향을 고정시키고 셋업을 견고히 하는데 있다. 현재 사용되고 있는 종래의 지그를 보면 가공용 지그와 측정용 지그로 나누어져 있고 가공공정에서 사용하는 가공용 지그는 공작물을 고정하는 역할을 하고 3차원 측정에서 사용하는 측정용 지그는 측정방향을 고정시켜주는 전담 역할을 수행한다.

도 1은 종래의 임펠러 5축 수지제어 가공용 지그로서 몸체(3)는 몸체에 있는 4개의 체결볼트용 구멍(4)을 통하여 볼트를 사용하여 머시닝센터의 테이블에 부착이 되고, 몸체(3)위의 지지대(2)는 임펠러를 지지하고 공구가 몸체 하단과 닿지 않도록 몸체와 간격을 주는 역할을 하며 고정핀(1)은 임펠러 가공시 외부압력으로 인한 공작물의 회전과 이탈을 방지할 수 있도록 임펠러 하단에 만들어진 홈에 끼우도록 되어 있으며, 고정볼트(5)를 이용하여 임펠러의 중앙구멍과 몸체(3)를 체결하여 임펠러를 축방향으로 고정시킨다.

임펠러 측정용 지그는 도 1과 같은 형태로서 측정테이블에 보조고정도구를 이용하여 경사지게 설치하여 사용한다.

이러한 종래의 가공용 지그와 측정용 지그는 수치제어 가공 후3차원 측정시 필요에 따라 측정용 지그로 다시 셋팅을 해주어야 하기 때문에, 종래의 지그에서는 공작물을 가공용 지그에서 분리하거나 측정용 지그로 셋팅시 많은 시간을 필요로 하였고, 측정용과 가공용 지그를 별도로 제작함으로서 비용이 많이 든다는 단점이 있으며 특히 가공용 지그에서는 추가가공시 가공물 원점을 정확히 맞추지 못하여 가공오차를 발생하게 되는 단점과 측정용 지그에서는 임펠러 날개의 곡면부위가 변하게 되는 임펠러 형상특징상 임펠러 날개를 측정하는데 어려움이 있고 임의의 측정자세의 변경이 어려운 단점이 있다.

본 고안의 목적은 기존에 사용했던 가공용 지그와 측정용 지그의 분리시에 불편했던 사항과 측정시의 단점을 제거하는데 있다. 즉 가공용 지그를 이용하여 가공한 후에 3차원 측정시 지그를 교환함으로써 셋업 시간이 길어지고 V블록이나 마그네틱 블록, 측정대에 직접 물체를 고정시키고 측정하는 경우에는 물체의 형상이나 재질에 따라 한계가 있고 또한 잦은 셋업 자세의 변경으로 인한 병목현상등이 발생하는 단점을 보완하고자 본 고안은 가공용 지그와 측정용 지그를 통합한 지그를 개발하여 가공 후에 3차원 측정시 지그의 교환시간을 줄여주고, 임펠러와 같이 여러 방향에서 측정할 필요가 있을 때 임의의 자세 변화가 가능하도록 하며 잦은 셋업 자세의 변경으로 인한 병목현상을 최소화하고 재가공시 가공물 원점을 정확히 일치시켜 정밀도를 향상시키는데 있다.

도 1은 종래의 기존 임펠러 가공 지그의 3차원 형상.

도 2는 가공과 측정이 동시에 가능한 임펠러용 지그의 분해도.

도 3은 가공과 측정이 동시에 가능한 임펠러용 지그의 전체3차원 형상.

도 4는 사각나사의 이송에 의한 임펠러 측정방향의 회전각도에 변화 원리도.

(도면 주요 부위에 대한 부호의 설명)

1:고정핀 2:지지대

3:몸체4:체결볼트용 구멍

5:고정볼트10:몸체

11:경사대고정판12:몸체결합구멍

13:받침판결합핀14:체결볼트용 구멍

20:지지대21:고정핀

22:고정볼트30:받침판

31:이송나사결합부32:이송나사홈

33:받침판 결합구멍34:경사대

41:왕복대 결합구멍42:몸체결합구멍

43:경사대결합핀50:왕복대

51:왕복대결합핀60:이송나사

61:렌치결합부

본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다. 이런 바람직한 실시예를 통해 본 고안의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 의한 가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에서 구성을 나타낸다. 몸체(10)는 일정한 두께를 가진 원판에서 한면이 잘라진 모양으로 밑면에 십자모양의 일정두께의 홈과 십자모양의 홈위에 일자형의 홈을 가지고 있는 형상으로 지지대(20)와 받침판(30)을 수납하는 기능과 체결볼트용 구멍(14)에 볼트를 끼워 기계의 테이블에 고정되어 가공충격을 완화하고 견고히 고정시키는 기능을 수행한다. 경사대고정판(11)은 두개의 일정두께의 판형태로 가운데 구멍이 있는 형태로 몸체(10)하단에 있으며 경사대(40)와 경사대결합핀(41)으로 연결하는 기능을 수행한다. 지지대(20)는 일정한 두께의 원기둥 형태로 상부에 일정길이의 고정핀(21)을 가지고 있는 형상으로 임펠러를 지지하고 임펠러 고정볼트(22)로 임펠러를 체결하여 축방향으로 고정하는 기능을 수행한다. 받침판(30)은 일정두께의 십자모양에 가운데 긴 홈이 나있는 모양으로 이송나사결합부(31)에 이송나사(60)를 달아 이송나사가 회전하게 하고 받침판결합핀(13)으로 몸체(10)와 결합되어 측정시 몸체(10)를 받치는 기능을 수행한다. 경사대(40)는 긴 사각형형태에 양끝이 반원형의 형태로 왕복대(50)와 결합되고 몸체하단의 경사대고정판(11)과 결합되어 몸체를 경사지게 받쳐주는 기능을 수행한다. 왕복대(50)는 중심홀과 위쪽으로 판이 나있는 ㅂ자형 형상으로 이송나사(60)위를 좌우로 움직여 경사대(40)를 움직이는 기능을 수행한다. 이송나사(60)는 나사부가 길고 한쪽단에 나사가부가 없는 형상으로 받침대 나사연결부(31)에 고정되어 제자리에서 회전하여 왕복대를 좌우로 움직이는 기능을 수행한다.

도 3은 본 고안에서 가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그의 전체 3차원 형상 작동도이다.

먼저 가공시에는 도 1과 같이 고정볼트(22)를 제외하고 나머지 부분들인 받침판(30)과 경사대(40), 왕복대(50), 이송나사(60)들은 몸체(10)에 삽입이 되어 돌출되지 않도록 되어 가공시 테이블 부착에 영향을 주지 않도록 하여 가공용 지그로서의 역할을 수행한다. 가공물은 고정볼트(22)를 이용하여 지지대(20)위에 고정시킨다.

3차원 측정시에는 몸체(10)를 들어올려 경사대(40)의 왕복대결합구멍(41)과 왕복대(50)를 왕복대결합핀(51)으로 결합한 후 받침판을 측정기의 정반에 놓는다. 이송나사(60)는 렌치결합부(61)에 렌치를 결합하여 돌리게 되며 이송나사의 회전에 따라 왕복대(50)는 이송나사를 중심으로 바닥판(30)의 이송나사홈(32)을 따라 이송하게 된다.

도 4는 본 고안에서 나사의 이송에 의한 임펠러 측정방향의 회전각도에 변화 원리도이다.

렌치를 렌치결합부(61)에 결합하여 렌치를 돌리면 이송나사(60)가 회전되고 나사의 회전에 따라 왕복대(50)가 이송나사(60)의 축 방향을 따라 이송을 하게 되고 그와 동시에 경사대(40)가 몸체(10)를 밀거나 잡아당기면서 바닥판(30)과 몸체(10)사이의 각도를 조절하게 된다. 이와 같은 움직임은 곧 공작물의 측정각도를 변화시키게 된다.

상술한 설명으로부터, 본 고안에 따른 가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그는 종래의 방법에서 사용되는 가공 또는 측정만을 위한 단일 지그와는 달리 가공시 사용되던 공작물과 지그의 결합을 3차원 측정시에도 그대로 가져가 사용함으로써, 회전이나 위치이동으로 인한 공작물의 원점을 계속 유지할 수 있고, 단일 셋업으로 셋업시간을 줄이며 공작물 자체의 가림 현상을 피하면서 측정이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 가공과 측정시에 동시에 사용할 수 있도록 하는 임펠러용 지그로서 몸체는 일정한 두께를 가진 원판에서 한면이 잘라진 모양으로 밑면에 지지대와 받침판을 수납하는 기능과 공작기계의 테이블에 고정되어 가공충격을 완화하고 견고히 고정시키는 기능을 수행하고 이송나사를 회전시켜 이송나사에 결합된 왕복대를 좌우로 움직여 경사대와의 링크구조로 몸체를 밀거나 잡아당겨 경사를 조절하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가공과 측정이 병행 가능한 임펠러용 지그.