KR200444640Y1

KR200444640Y1 - 자동화 멀티지그바이스

Info

Publication number: KR200444640Y1
Application number: KR2020070020101U
Authority: KR
Inventors: 맹희영; 홍석빈; 신가람; 원영재
Original assignee: 서울산업대학교 산학협력단
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-05-26

Abstract

본 고안은 피가공물을 가압고정하기 위한 고정조유닛과 클램프조립체의 동작을 유압에 의해 자동화함으로써, 피가공물의 가공시간을 단축시켜 제품생산성을 향상시킬 수 있으며, 피가공물을 바이스에 고정시 작업자의 신체접촉을 미연에 차단함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 자동화 멀티지그바이스에 관한 것으로,

상기 목적을 달성시키기 위한 본 고안은 유공압에 의해 고정조가 동시에 확개될 수 있도록 각기 구획된 고정조유닛에 유공압수단이 연결설치된 고정조조립체와; 피가공물이 고정될 수 있도록 상기 고정조 조립체와 대응되는 클램프조립체와; 상기 고정조 조립체와 클램프 조립체의 이동이 가능하도록 양단에 이송레일이 형성된 베드 및 상기 이송레일과 대응되게 고정조조립체 및 클램프조립체의 하단에 설치된 가이드부재으로 이루어진 지그바이스에 있어서,

본 고안에 따르면, 상기 베드의 양측에는 양단으로 개구된 다수개의 가이드홈이 서로 어긋나게 형성되고, 상기 베드의 저면 양측에 유압에 의해 로드가 수평방향으로 왕복운동하는 다수개의 유압실린더가 서로 어긋나게 대응설치되며, 상기 각 로드의 단부에 가이드홈을 따라 이동하는 체결공을 갖는 연결편이 고정설치되고, 상기 클램프조립체의 저면에 상기 유압실린더의 왕복운동을 클램프조립체에 전달할 수 있도록 상기 연결편이 삽입설치되어 볼트결합되는 연결공이 마련된 설치홈이 형성되며, 상기 클램프조립체의 상부에는 피가공물의 위치를 인식하여 그 신호를 전송하기 위한 센서가 상기 각 고정조유닛과 동일선상을 이루도록 설치되며, 상기 유압실린더와 센서 사이에는 센서의 신호를 인가받아 상기 클램프조립체의 이동을 유압실린더의 동작제어를 통해 조절하기 위한 컨트롤러가 구비된다.

바이스, 클램프조립체, 고정조조립체, 유압실린더, 센서

Description

자동화 멀티지그바이스{An automation multi jig vise}

본 고안은 지그 바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이스의 고정조유닛과 클램프조립체를 유압에 의해 자동화하여 피가공물을 가압고정하도록 함으로써, 작업시간을 단축시켜 제품생산성을 향상시킬 수 있으며, 피가공물을 바이스에 고정시 작업자의 신체접촉을 미연에 차단함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 자동화 멀티지그바이스에 관한 것이다.

일반적으로 바이스는 제품을 대량생산하는 공장에서 부품을 가공할 때 피가공물을 물려 고정시키기 위해 사용되는 공구이다.

이때, 상기 바이스는 베드에 설치고정된 고정부재와, 상기 베드에 슬라이딩 이동하여 공작물을 가압하기 위한 클램핑부재로 이루어지며, 그 쓰임에 따라 머시닝센터, NC밀링 등과 같이 대형기계의 베드에 설치되어 가공하고자 하는 피가공물을 고정하는데 사용된다.

도 1은 종래 바이스장치의 개략적인 구성을 나타낸 사시도 및 단면도이고, 도 2는 종래 또 다른 바이스장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 바이스장치는 공작기계의 베드(1) 상측에 장 착된 플레이트(2)에 바이스장치의 바디(3)가 전후방향으로 복수개 장착되고, 상기 바디(3)의 상측에 볼트(5)로서 클램프부재(4)를 체결시켜 피가공물(7)을 고정시키도록 구성되어 있으며, 특히 상기 바디(3)의 측면에는 돌출턱부(3a)가 형성되고, 바디(3)의 중앙에 상하방향으로 나사구멍(3b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기와 같이 구성된 종래 바이스장치에 피가공물(7)을 고정시키기 위하여 상기 바디(3) 사이의 돌출턱부(3a) 위에 피가공물(7)을 위치시킨 후 볼트(5)로서 상기 바디(3) 상측에 위치된 클램프부재(4)를 바디(3)상에 체결시키면 상기 클램프부재(4)의 하측부가 상기 피가공물(7)을 상기 돌출턱부(3a) 측으로 압착하여 고정하게 된다.

그러나, 상기한 종래의 바이스장치는 상기 클램프부재(4) 및 볼트(5)의 머리부가 바디(3)의 상측에 위치되어 있기 때문에, 피가공물(7)을 가공함에 있어 가공수단(미도시)의 이동거리가 짧아지게 되며, 특히 다음 피가공물(7)을 가공하기 위해 가공수단을 이동시킬 때 상기 클램프부재(4) 및 볼트(5)의 머리부 등에 걸리게 되면서 이로 인한 가공수단이나 클램프부재(4), 볼트(5) 등이 파손되게 되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 상기 돌출턱부(3a)가 바디(3)에 일체로 형성되어 피가공물(7)이 상기 돌출턱부(3a)의 상측면과 상기 클램프부재(4)의 하측면 사이에서 고정되므로 하나의 바이스장치로 다양한 형상의 피가공물(7)을 고정하기가 매우 어려울 뿐만 아니라, 상기한 특정형상의 피가공물(7)을 고정하기 위해서는 상기 피가공물(7)의 고정에 적합한 바디(3)를 따로 제조하여 사용해야 하는 등의 번거로운 문제점도 있었 다.

더욱이, 종래 바이스 장치를 이용해 두께가 상이한 피가공물(7)을 고정함에 있어서도 역시 피가공물(7)의 두께가 동일해지도록 보조부재(미도시)를 사용해야 하는 번거로움과 함께, 두께가 상이한 피가공물(7)을 견실히 고정하기가 매우 어려운 문제점도 있었다.

한편, 또 다른 바이스장치의 경우 볼트(90)가 조여짐에 따라 메인바디(30)에 끼워진 쐐기부재(60)가 하강하여 쐐기부재(60) 외측에 위치한 압착부재(50)이 조(52)가 확개됨과 동시에, 메인바디(30)와 보조바디(70) 사이에 위치된 피가공물이 상기 보조바디(70) 측으로 압착고정되는 등, 피가공물의 두께나 형상에 관계없이 피가공물을 견실하게 고정할 수 있고, 피가공물의 표면으로부터 높게 돌출되지 않기 때문에 상기 피가공물을 가공하는 가공수단(미도시)을 피가공물에 근접시킬 수 있으며, 상기 피가공물을 지지하기 위한 제2 지지판체(80)가 보조바디(70)에 분해가능토록 체결되어 있기 때문에, 상기 제2 지지판체(80)만을 교체함으로써 다양한 형태의 피가공물을 간편하게 고정시킬 수 있는 등의 장점이 있다.

하지만, 상기와 같은 또 다른 바이스장치의 경우, 유공압을 이용해 한번에 피가공물을 고정시키거나 분리시키기 위한 유공압수단이 전무한 구조로 이루어져 있기 때문에, 상기한 종래 바이스장치에 피가공물을 고정하거나 분리시키기 위해서는 작업자가 일일이 볼트(90)를 조이거나 풀어야 하는 등의 번거로운 문제점도 있었다.

이와 같은 종래 바이스장치들의 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 특허등 록 제0655949호의 유압지그바이스가 공개된바 있다.

그러나, 상기 바이스장치(특허등록 제0655949호)의 경우 공작물을 조이거나 풀어야 하는 등의 번거로운 문제점이 발생하였다. 즉, 피가공물의 일측은 유압에 의해 확개되는 고정조조립체의 조 부분에 밀착되나, 그 타측은 별도의 이동수단이 없어 클램프조립체를 수동으로 이동시켜 클램프조 부재에 밀착하여 피가공물을 고정해야만 했기 때문이다.

본 고안은 종래 바이스장치의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 바이스의 고정조유닛과 클램프조립체를 유압에 의해 자동화하여 피가공물을 가압고정하도록 함으로써, 작업시간을 단축시켜 제품생산성을 향상시킬 수 있으며, 피가공물을 바이스에 고정시 작업자의 신체접촉을 미연에 차단함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 자동화 멀티지그바이스를 제공한다.

상기 베드의 양측에는 양단으로 개구된 다수개의 가이드홈이 서로 어긋나게 형성되고, 상기 베드의 저면 양측에 유압에 의해 로드가 수평방향으로 왕복운동하는 다수개의 유압실린더가 서로 어긋나게 대응설치되며, 상기 각 로드의 단부에 가이드홈을 따라 이동하는 체결공을 갖는 연결편이 고정설치되고, 상기 클램프조립체의 저면에 상기 유압실린더의 왕복운동을 클램프조립체에 전달할 수 있도록 상기 연결편이 삽입설치되어 볼트결합되는 연결공이 마련된 설치홈이 형성되며, 상기 클램프조립체의 상부에는 피가공물의 위치를 인식하여 그 신호를 전송하기 위한 센서가 상기 각 고정조유닛과 동일선상을 이루도록 설치되며, 상기 유압실린더와 센서 사이에는 센서의 신호를 인가받아 상기 클램프조립체의 이동을 유압실린더의 동작제어를 통해 조절하기 위한 컨트롤러가 구비된다.

본 고안에 따르면, 바이스의 고정조유닛과 클램프조립체를 유압에 의해 자동화하여 피가공물을 가압고정하도록 함으로써, 작업시간을 단축시켜 제품생산성을 향상시킬 수 있으며, 피가공물을 바이스에 고정시 작업자의 신체접촉을 미연에 차단함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 나타낸 분해사시도이며, 도 5는 도 4의 요부확대도이다.

본 고안의 자동화 멀티지그바이스를 설명하기에 앞서, 본 고안의 이해를 돕기 위해 본 고안의 자동화 멀티지그바이스가 적용되는 공지된 지그바이스를 설명하기로 한다.

상기 지그바이스는 피가공물(A)의 일측을 가압하기 위한 고정조조립체(10)와, 상기 고정조조립체(10)에 의해 일측이 가압되는 피가공물(A)의 타측을 가압하 여 피가공물(A)을 고정하기 위한 클램프조립체(40)와 상기 고정조조립체(10)와 클램프조립체(40)가 설치되는 베드(60) 및 가이드부재(70)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 고정조조립체(10)는 그 내측에 유공압에 의해 고정조(15)가 동시에 확개될 수 있도록 각기 구획된 고정조유닛(13)에 유공압수단이 연결설치된다. 이에 따라, 상기 유공압수단에 의해 가압체(14)가 승강이동하면, 상기 고정조(15)는 확개되어 피가공물(A)의 일측과 접하게 된다.

또한, 상기 클램프조립체(40)는 피가공물(A)을 고정될 수 있도록 상기 고정조 조립체(10)와 대응되게 베드(60)의 양측에 설치된다. 이에 따라, 상기 고정조조립체(10)의 고정조(15)에 피가공물(A)의 일측을 접하도록 위치시킨 후, 클램프조립체(40)를 이동시켜 피가공물(A)의 타측을 가압함으로써, 피가공물(A)을 안전하게 고정한다.

한편, 상기 베드(60)는 상기 고정조 조립체(10)와 클램프 조립체(40)의 이동할 수 있도록 양단에 이송레일(61)이 형성된다. 이에 따라, 상기 고정조 조립체(10)와 클램프조립체(40)는 상기 이송레일(61)을 따라 슬라이딩 이동가능하게 된다.

한편, 상기 가이드부재(70)은 상기 이송레일(61)과 대응되게 고정조조립체(10) 및 클램프조립체(40)의 하단에 설치된다.

공지된 지그바이스는 이와 같은 개략구성으로 이루어진다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 자동화 멀티지그바이스의 베드(60)는 양측에는 양단으로 개구된 다수개의 가이드홈(161)이 서로 어긋나게 형성되고, 상기 베드(60)의 저면 양측에 유압에 의해 로드(165)가 수평방향으로 왕복운동하는 다수개의 유압실린더(163)가 설치된다.

이때, 상기 유압실린더(163)는 로드(165)의 왕복운동시 서로 접촉되지 않도록 서로 어긋나게 대응설치되는 것이 바람직하다.

이때, 각 유압실린더(163)의 로드(165)는 그 단부에 연결편(167)이 고정설치되고, 상기 연결편(167)에는 체결공(169)이 형성된다.

한편, 상기 클램프조립체(14)는 그 저면에 상기 유압실린더(163) 로드(165)의 왕복운동을 클램프조립체(40)에 전달될 수 있도록 상기 연결편(167)이 삽입설치되는 설치홈(141)이 형성된다. 이때, 상기 설치홈(141)에는 상기 체결공(169)과 연통관계를 이루는 연결공(143)이 형성된다.

이에 따라, 서로 연통된 연결공(143)에 볼트(145)를 체결하면, 볼트(145)의 단부는 체결공(169)에 체결되어 연결편(167)과 클램프조립체(40)가 긴밀한 결합관계를 이루게 된다.

한편, 상기 클램프조립체(40)의 상부에는 피가공물(A)의 위치를 인식하여 그 신호를 전송하기 위한 센서(130)가 설치된다.

이때, 상기 각 센서(130)는 상기 고정조 조립체(10)의 고정조유닛(13)과 동일선상을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유압실린더(163)와 센서(130) 사이에는 센서(130)의 신호를 인가받아 상기 클램프조립체(40)의 이동을 유압실린더(163)의 동작제어를 통해 이루는 컨트롤러(120)가 구비된다.

이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 본 고안의 자동화 멀티지그바이스는 고정조유닛과 클램프조립체를 유압에 의해 자동화하여 피가공물을 가압고정하도록 함으로써, 작업시간을 단축시켜 제품생산성을 향상시킬 수 있으며, 피가공물을 바이스에 고정시 작업자의 신체접촉을 미연에 차단함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 것으로, 이에 따른 동작관계 및 작용효과를 설명하기로 한다.

도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스의 동작상태를 나타낸 사시도이다.

도 6을 참조하면, 먼저, 피가공물(A)을 고정조조립체(10)의 고정조(15)에 접하도록 위치시킴 후, 컨트롤러(120)에 의해 유압실린더(163)의 로드(165)를 피가공물(A)이 위치한 측으로 이동하도록 동작시킨다.

이와 같이 유압실런더(163)를 동작시키면, 상기 로드(165)에 고정설치된 연결편(167)은 가이드홈(161)을 따라 슬라이딩 이동한다.

이에, 상기 연결편(167)에 의해 유압실린더(163)와 연결된 클램프조립체(40)는 유압실린더(163)의 왕복운동을 전달받아 피가공물(A)과 접하도록 위치된다.

이때, 상기 클램프조립체(40)가 피가공물(A)과 접하면, 상기 센서(130)는 그 신호를 컨트롤러(120)에 전송한다.

이에 따라, 상기 컨트롤러(120)는 그 신호에 의해 유압실린더(163)의 동작을 차단제어한다.

이후, 상기 고정조 조립체(10)의 가압체(14)를 유공압수단에 의해 승강이동시키면, 상기 고정조(15)는 가압체(14)의 동작에 의해 확개되어 피가공물(A)을 가압함으로써, 긴밀한 고정을 이루도록 한다.

이에, 상기와 같은 동작관계를 통해 피가공물(A)의 가공이 종료되면, 고정조 조립체(10)와 클램프조립체(40)를 초기 위치로 위치시킴으로써, 피가공물(A)을 탈거한다.

이에 따라, 피가공물의 가압고정을 유압에 의해 자동으로 이룰 수 있도록 함으로써, 작업시간 단축 및 작업자의 안전을 확보할 수 있게 된다.

도 1은 종래 바이스장치의 개략적인 구성을 나타낸 사시도 및 단면도,

도 2는 종래 또 다른 바이스장치를 개략적으로 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 나타낸 사시도,

도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스를 나타낸 분해사시도,

도 5는 도 4의 요부확대도 및

도 6은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자동화 멀티지그바이스의 동작상태를 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 고정조조립체 40 : 클램프조립체

60 : 베드 70 : 가이드부재

120 : 컨트롤러 130 : 센서

161 : 가이드홈 163 : 유압실런더

A : 피가공물

Claims

유공압에 의해 고정조(15)가 동시에 확개될 수 있도록 각기 구획된 고정조유닛(13)에 유공압수단이 연결설치된 고정조조립체(10)와; 피가공물(A)이 고정될 수 있도록 상기 고정조 조립체(10)와 대응되는 클램프조립체(40)와; 상기 고정조 조립체(10)와 클램프 조립체(40)의 이동할 수 있도록 양단에 이송레일(61)이 형성된 베드(60) 및 상기 이송레일(61)과 대응되게 고정조조립체(10) 및 클램프조립체(40)의 하단에 설치된 가이드부재(70)으로 이루어진 지그바이스에 있어서,

상기 베드(60)의 양측에는 양단으로 개구된 다수개의 가이드홈(161)이 서로 어긋나게 형성되고, 상기 베드(60)의 저면 양측에 유압에 의해 로드(165)가 수평방향으로 왕복운동하는 다수개의 유압실린더(163)가 서로 어긋나게 대응설치되며, 상기 각 로드(165)의 단부에 가이드홈(161)을 따라 이동하는 체결공(169)을 갖는 연결편(167)이 고정설치되고, 상기 클램프조립체(40)의 저면에 상기 유압실린더(163)의 왕복운동을 클램프조립체(40)에 전달할 수 있도록 상기 연결편(167)이 삽입설치되어 볼트(145)결합되는 연결공(143)이 마련된 설치홈(141)이 형성되며, 상기 클램프조립체(40)의 상부에는 피가공물(A)의 위치를 인식하여 그 신호를 전송하기 위한 센서(130)가 상기 각 고정조유닛(13)과 동일선상을 이루도록 설치되며, 상기 유압실린더(163)와 센서(130) 사이에는 센서(130)의 신호를 인가받아 상기 클램프조립체(40)의 이동을 유압실린더(163)의 동작제어를 통해 조절하기 위한 컨트롤러(120)가 구비됨을 특징으로 하는 자동화 멀티지그바이스.