KR200409189Y1

KR200409189Y1 - Chucking system of liquidity the object use of superfine center pin

Info

Publication number: KR200409189Y1
Application number: KR2020050033452U
Authority: KR
Inventors: 안건준; 최병옥; 이호준
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-02-20

Abstract

본 고안은 광페룰 동축가공 공정에서 제품의 동심도에 가장 큰 영향을 미치는 기구로서 연삭가공시 광페룰을 척킹(Chucking) 하는 척킹 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a chucking system for chucking optical ferrules during grinding as a mechanism having the greatest influence on concentricity of products in optical ferrule coaxial processing processes.

이와 같은 척킹 시스템의 핵심 기술은 두가지로 나눌수 있다. 첫번째 기술은 가공물(페룰)의 내경 125㎛에 센터핀을 척킹하는 기술이다. 센터핀의 재질이 초경이나 다이아몬드로 되어 있더라도, 지르코니아 세라믹 재질의 페룰에 부딪히게 되면 센터핀이 부러져 센터핀을 교체해야 하므로 생산성 및 작업성이 현저히 떨어지게 되며, 주축핀과 심압핀의 얼라인먼트(Alignment)에 따라서 페룰의 동심도가 결정되어 진다. 그리고, 두번째 기술은 가공물의 부하에 따라 척킹시스템이 움직일 수 있는 구조로 제작 되어야 센터핀의 수명이 길어지고, 작업의 효율성도 높아질 수 있다.The core technology of such chucking system can be divided into two types. The first technique is to chuck the center pin to the inside diameter of the workpiece (ferrule) 125㎛. Even if the center pin is made of cemented carbide or diamond, if it hits the ferrule made of zirconia ceramic, the center pin is broken and the center pin needs to be replaced, which leads to a significant decrease in productivity and workability. According to the concentricity of the ferrule is determined. And, the second technology has to be manufactured in such a structure that the chucking system can move according to the load of the workpiece, so that the life of the center pin can be extended and the work efficiency can be increased.

그러나 센터핀이 가공부하에 상관없이 고정되는 방식이라면 125㎛의 작은 내경에 척킹되어 있는 센터핀의 끝단은 몇개를 가공하지 못하고 끝단이 마모되거나 부러지게 된다. However, if the center pin is fixed regardless of the processing load, the end of the center pin chucked to a small inner diameter of 125 μm may not be machined, and the end may be worn or broken.

본 고안에서는 이러한 문제들을 해결하고 페룰 동심가공의 정밀도와 생산성을 향상하기 위해 센터핀을 이용한 유동형 피삭체 척킹시스템을 제공 할 수 있다.The present invention can provide a floating workpiece chucking system using a center pin to solve these problems and improve the precision and productivity of ferrule concentric machining.

척킹 시스템(Chucking system), 센터핀(Center Pin), 연삭, 동심도, 주축대, 심압대, 스핀들, 페룰(Ferrule), Chucking system, Center Pin, Grinding, Concentricity, Headstock, Tailstock, Spindle, Ferrule,

Description

Chucking system of liquidity the object use of superfine center pin}

도 1은 척킹시스템의 심압부의 구조를 나타내는 단면도 이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of the tailstock of the chucking system.

도 2는 척킹시스템 심압부의 내부 구조를 분해해 놓은 3차원 도면이다.2 is an exploded three-dimensional view of the internal structure of the chucking system tailstock.

도 3은 척킹시스템 심압부를 공중에 띄우기 위한 공기흐름의 표시 및 앞뒤로 전진하기 위한 공기흐름, 연삭유 및 가공칩의 유입을 방지하기 위한 공기흐름을 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the air flow for floating the chucking system tail pressure portion and the air flow for advancing back and forth, the air flow for preventing the inflow of the grinding oil and the processing chip.

도 4는 페룰 및 소형 원통형 소재의 동축을 가공하기 위해 더브테일 방식으로 베드위에 조립해 놓은 모습을 나타내는 평면도, 정면도, 우측면도이다.4 is a plan view, front view, and right side view showing a state in which a ferrule and a small cylindrical material are assembled on a bed in a dovetail manner for processing coaxiality.

도 5는 심압측 스핀들에 공기를 투입하여 샤프트 내부에서 스핀들을 일정하게 띄우기 위해 스핀들에 공기홀을 형성한 모습을 나타내는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which an air hole is formed in the spindle in order to uniformly float the spindle in the shaft by introducing air into the tailstock side spindle.

본 고안은 소형 원통형 소재의 동축 가공시 소재의 척킹 방법 및 가공부하에 따라 센터핀의 마모를 최소화 하면서 동심도를 향상시키기 위한 피삭체 척킹 시스 템에 관한 것이다.The present invention relates to a workpiece chucking system for improving the concentricity while minimizing the wear of the center pin according to the chucking method and the processing load of the coaxial processing of a small cylindrical material.

광통신 분야에서 광화이버를 연결하는 단자로 많이 이용되고 있는 광커넥터의 핵심부품은 페룰이다. 광페룰 내부에는 광화이버가 삽입되어 화이버와 화이버를 연결하게 된다. 이 때 광페룰의 동심도가 틀어지게 되면 화이버의 연결상태가 원활하지 않아 광통신을 하는데 에러가 발생하는 요인이 된다.The core component of the optical connector, which is widely used as a terminal for connecting optical fibers in the optical communication field, is ferrule. An optical fiber is inserted into the optical ferrule to connect the fiber and the fiber. At this time, if the concentricity of the optical ferrule is changed, the fiber connection is not smooth, which causes an error in optical communication.

이러한 광페룰은 외경대비 내경이 0.1~0.5㎛의 동심도, 0.2㎛의 외경치수, 0.3㎛의 원통도, 0.1㎛의 내외경 진원도를 구현해야 하는 초소형 가공부품이다.Such optical ferrules are micro-machined parts having an inner diameter of 0.1 to 0.5 µm, an outer diameter of 0.2 µm, a cylindrical diameter of 0.3 µm, and a roundness of inner and outer diameters of 0.1 µm.

기존의 광페룰 연삭 방법은 와이어를 페룰 내경에 삽입한 후 그라인더 휠을 이용하여 가공을 하는 방법으로, 이와 같은 방법은 제품의 동심도를 1㎛ 전후로 품질을 현저히 떨어지게 하며, 1㎛이하의 양품 수율도 50~60%로 낮아지게 한다.Conventional optical ferrule grinding method inserts the wire into the ferrule inner diameter and processes it using a grinder wheel. This method significantly reduces the quality of the concentricity of the product around 1 μm and yields less than 1 μm. Lower it to 50-60%.

초소형 휴대용 제품들의 경우, 제품의 기능향상과 함께 사용자가 휴대하기 편리하도록 하는 소형화에 초점이 맞춰져 비약적인 발전을 이루어 왔다. 그러나 초소형 부품, 특히 초소형 초정밀 동축의 가공 방법은 아직 요원한 실정이다. 특히 휴대폰 및 전자제품 등에 들어가는 초소형 모터의 동축이나 정밀도를 요하는 동축의 가공시 소재의 척킹방법으로 사용할 경우 생산성과 정밀도를 향상시킬 수 있을 것을 것이다.In the case of ultra-portable products, there has been a rapid development by focusing on the miniaturization of the product and the convenience of the user to carry it. However, the processing method of the micro components, especially the ultra-high precision coaxial is still a long way. In particular, when used as a chucking method of the material in the coaxial processing of coaxial or ultra-compact motor that is required for mobile phones and electronic products, productivity and precision will be improved.

본 고안의 목적은 초소형 원통형 소재의 동축가공 제조 효율성을 증대하기 위해 센터핀을 이용한 유동형 피삭체 척킹 시스템을 사용함으로써 광통신용 부품인 광페룰의 생산성과 정밀도를 증대 시키는데 있다.The purpose of the present invention is to increase the productivity and precision of optical ferrule, an optical communication component, by using a fluid workpiece chucking system using a center pin to increase the coaxial manufacturing efficiency of micro cylindrical materials.

이하 본 고안의 구성 및 작용을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

기존의 광페룰 연삭 방법은 와이어를 페룰 내경에 삽입한 후 그라인더 휠을 이용하여 가공을 하는 방법으로, 이와 같은 방법은 제품의 동심도를 1㎛ 전후로 하여 품질을 현저히 떨어지게 하며, 1㎛이하의 양품 수율도 50~60%로 낮아지게 한다. Conventional optical ferrule grinding method is to insert the wire into the ferrule inner diameter and then process it using the grinder wheel.This method reduces the quality significantly with the concentricity of the product around 1㎛ and yields less than 1㎛ Also lower to 50-60%.

초소형 부품, 특히 초소형 초정밀 동축의 가공 방법은 아직 개발중에 있고, 양산 단계에 이르기에는 현재 요원한 실정이다.Processing methods for micro components, especially micro ultra precision coaxial, are still under development, and are currently far from mass production.

그렇기 때문에 휴대폰 및 전자제품 등에 들어가는 초소형 모터의 동축이나 정밀도를 요하는 동축의 가공에 사용하는 소재를 척킹방법으로 사용한다면 척킹하기 위한 센터핀(1)의 수명을 늘릴 수 있어 광페룰의 생산성을 증가할 수 있는 것을 특징으로 한다.Therefore, if the material used for the coaxial processing of micro motors and other coaxials that require precision is used as a chucking method, the life of the center pin (1) for chucking can be extended, thereby increasing the productivity of the optical ferrule. It can be characterized by.

또한 가공부하에 따라 심압측 스핀들(03)이 유동적인 구조를 이루기 위해 심압측 스핀들(03)에 18개의 에어홀(Air hole)을 뚫어 샤프트(shaft)(04)와 심압측 스핀들 사이의 미세 틈새(5~20㎛)에 공기압이 일정하게 분포하게 되므로 심압측 스핀들이 공중에 떠있는 효과를 내는 것을 특징으로 한다. 이는 심압측 스핀들이 가공부하에 따라 앞뒤로 미세하게 움직이게 됨으로서 소재 가공시 연삭휠로 부터 오는 부하를 소재에 일정하게 작용하게 만들어 소재(13)의 품질(동심도, 원통도, 진원도)을 증가시키는 역할을 한다.In addition, in order to achieve a structure in which the tailstock side spindle 03 is fluid according to the processing load, 18 air holes are drilled in the tailstock side spindle 03 to form a fine gap between the shaft 04 and the tailstock side spindle. (5 ~ 20㎛) is because the air pressure is uniformly distributed is characterized in that the tailstock side spindle has the effect of floating in the air. This acts to increase the quality (concentricity, cylinder degree, roundness) of the material 13 by making the tailstock spindle finely move back and forth according to the processing load, thereby making the load from the grinding wheel uniformly act on the material. do.

도 2는 센터핀을 이용한 유동형 피삭체 척킹시스템의 심압측 구조를 나타내는 3차원 도면으로 심압측 부품들의 분해시 모습을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a three-dimensional view showing the structure of the tailstock side of the fluid workpiece chucking system using a center pin showing the appearance of the tailstock parts when disassembled.

도 3은 심압측 스핀들(03)을 나타내는 도면으로 심압측 스핀들(03) 내부의 공기 흐름을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the tailstock side spindle 03, which shows the air flow inside the tailstock side spindle 03. As shown in FIG.

또한 심압측 스핀들을 전진시켜 가공물에 척킹하기 위한 구조로 별도의 슬라이더 또는 구동 장치를 사용하지 않고 자체 스핀들의 후단부에 공기압의 작용에 의해 전 후진 할 수 있는 부싱(bushing)(05)을 포함하는 것을 특징으로 한다.It also includes a bushing (05) for advancing the tailstock side spindle and chucking to the workpiece, which can be moved back and forth by the action of air pressure on the rear end of its own spindle without using a separate slider or drive device. It is characterized by.

초소형 가공물(13)의 연삭시 가공물의 연삭칩은 수 마이크로 이하로 미세한 크기를 지니며, 이 연삭칩이 구동장치에 침투하게 되면 구동장치가 원활하게 작동하지 않는 요인이 된다. When grinding the micro work piece 13, the grinding chip of the work piece has a fine size of several micrometers or less, and when the grinding chip penetrates the driving device, the driving device does not operate smoothly.

본 고안에서는 이런 연삭칩의 유입을 방지하기 위해 스핀들 내부에 유입한 공기와 하우징 하부에서 유입한 공기가 심압쪽 센터핀(1)과 방향센터핀 고정 커버(02) 외측의 미세 틈으로 방출하게 하여 미세 먼지 또는 연삭칩의 유입을 방지하는 구조이므로 스핀들의 사용 수명을 증대 시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, to prevent the inflow of the grinding chip, the air introduced into the spindle and the air introduced from the lower part of the housing are discharged into the fine gaps outside the tailstock center pin (1) and the direction center pin fixing cover (02). It is characterized by increasing the service life of the spindle because it is a structure to prevent the inflow of fine dust or grinding chips.

심압측 스핀들(03) 이동시 스핀들의 회전을 방지하기 위해 워셔(washer)(09)에 핀홈을 가공하여 핀(07)으로 위치를 고정함으로서 스핀들의 회전을 방지하는 구조를 특징으로 하며 워셔는 너트(08)로 고정되게 되어 있다.In order to prevent the rotation of the spindle when the tailstock side spindle 03 moves, a pin groove is formed in the washer 09 to fix the position with the pin 07 to prevent the spindle from rotating. The washer has a nut ( 08).

도 4는 센터핀을 이용한 유동형 피삭체 척킹시스템을 나타내는 도면으로 센터핀의 얼라인먼트(alignment)를 맞추는 방법으로 더브테일(11) 구조를 적용하여 베드(12)위에 고정되어 있는 모습을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating a floating workpiece chucking system using a center pin, which is fixed on the bed 12 by applying a dovetail 11 structure by aligning an alignment of the center pin.

도 5는 심압측 스핀들(03)과 샤프트(04)와 일정한 간격을 유지한채 공간상에 띄우기 위해 심압측 스핀들에 에어 통로를 만들어 놓은 도면이다.FIG. 5 is a view in which an air passage is formed in the tailstock side spindle to float in the space while maintaining a constant distance from the tailstock side spindle 03 and the shaft 04.

심압측 스핀들의 경우 sus420c의 재질로 제작을 하여 심압측 스핀들 내부에서 나오는 공기압만으로 스핀들을 공간상에 띄우기가 쉽지않으므로, 하우징 (housing) (10)의 하부에 두개의 에어홀을 만들어 공기를 투입하는 구조를 특징으로 한다. 스핀들(03) 하부에서 일정한 공기압으로 스핀들을 밀어 올리게 되므로 스핀들의 무게에 의해 스핀들이 아래쪽으로 처지는 현상을 방지하게 되어 있다. 도 3의 하우징 내부의 공기 흐름을 나타낸다.The tailstock spindle is made of sus420c material, so it is not easy to float the spindle in the space only by the air pressure coming out of the tailstock spindle. It is characterized by a structure. Since the spindle is pushed up with a constant air pressure under the spindle 03, the spindle is prevented from sagging downward by the weight of the spindle. 3 shows the air flow inside the housing of FIG. 3.

본 고안은 센터핀을 이용한 유동형 척킹 시스템으로서 초소형 원통형 소재의 정밀 동축 가공시 센터핀의 마모를 최소화 하여 센터핀의 교체 주기를 늘려 양산성을 증대 할 수 있다.The present invention is a flow type chucking system using center pins, which minimizes the wear of the center pins during precision coaxial processing of ultra-small cylindrical materials, and increases the replacement period of the center pins, thereby increasing the mass productivity.

또한 본 고안은 기존 와이어를 이용한 광페룰 척킹 방식에 비해 센터핀을 이용한 유동형 척킹 시스템을 사용함으로서 광페룰 동심도를 향상 시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the optical ferrule concentricity by using a fluid type chucking system using a center pin compared to the optical ferrule chucking method using a conventional wire.

Claims

In order to achieve the flexible structure of the tailstock side according to the processing load, 18 air holes are drilled in the tailstock side spindle to apply air pressure to the micro clearance between the shaft and the tailstock side spindle (5 ~ 20㎛). Floating workpiece chucking system, characterized in that the constant-side-side spindle floating in the air by uniform distribution.

The method of claim 1,

Flexible workpiece chucking that includes a bushing capable of advancing backwards by the action of pneumatic pressure at the rear end of its own spindle without the use of a separate slider or drive mechanism. system.

The method of claim 1,

In order to prevent the inflow of the grinding chip, the air flowing into the spindle and the air from the lower part of the housing are discharged into the micro gaps outside the fixed center cover and the direction center pin fixing cover to prevent the inflow of fine dust or grinding chips. A floating workpiece chucking system characterized by a structure.