KR200478870Y1 - 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 것으로서, 공작기계의 테이블 상부에 결합하는 베이스플레이트(100)와, 베이스플레이트(100)의 상부에 설치되어 피가공물을 고정하는 고정부(200)와, 고정부(200)의 측면에 적어도 하나 이상 배치되도록 베이스플레이트(100) 상부에 설치되어 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 고정부(200) 상부에 고정되는 피가공물의 위치를 정위치에 정렬하는 정렬부(300)를 포함하여 구성함으로써 피가공물 고정 작업을 신속하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 피가공물을 정확한 위치에 고정할 수 있도록 함으로써 피가공물 가공 작업의 생산성과 가공 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

공작기계용 피가공물 고정용 지그장치{Jig device for fixing the workpiece for machine tools}

본 고안은 공작기계의 테이블에 설치되어 피가공물을 고정하는데 사용하는 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 피가공물을 고정 과정에서 피가공물의 고정 위치를 정렬하는 정렬부를 통해 피가공물을 정확한 위치에 신속하게 고정할 수 있게 한 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 것이다.

머시닝센터(machining center)란 공구의 자동 교환장치 또는 자동선택기능을 갖추고 피가공물의 작업 준비 및 교체 없이 피가공물의 2면 이상에서 여러 종류의 가공을 할 수 있는 수치제어 공작기계를 말하는 것으로서, 절삭공구를 자동으로 교환하면서 밀링가공, 드릴링가공, 보링가공 등을 연속해서 할 수 있는 대표적인 CNC 공작기계이다.

머시닝센터의 구성은 범용 밀링과 유사한데, 베드 위에 칼럼(column)과 X, Y, Z축에 해당하는 니(knee), 서보모터에 의한 서보제어기구가 부착되어 상하, 전후, 좌우 운동이 NC 지령에 의해 이루어지는 테이블(table)로 구성되고, 절삭공구가 장착되는 주축(spindle)과, 테이블 빛 주축의 동작 제어를 위한 NC 지령을 입, 출력하는 컨트롤러로 이루어져 있다.

또한, 20~70개의 공구를 절삭조건에 맞게 자동으로 바꾸어 주는 자동공구교환장치(ATC, automatic toolchanger)를 부착하여 여러 가지의 밀링작업, 드릴링 및 보링가공을 자동공구교환에 의해 한꺼번에 수행할 수 있도록 함으로써, 단 한 번의 세팅으로 다축가공, 다공정가공이 가능하여 다품종 소량부품의 가공공정 자동화에 유리하다.

이러한 머시닝센터를 이용하여 피가공물을 가공하기 위해서는 작업자가 피가공물을 테이블 상에 고정 설치된 바이스와 같은 지그수단에 고정하고, 고정된 피가공물의 위치를 정확히 원점 세팅(zero setting)한 후 머시닝센터를 작동시키면, 피가공물이 고정된 위치를 기준으로 머시닝센터는 사전 입력된 가공 수치에 따라서 피가공물이 고정된 테이블을 X, Y축 방향으로 이송 제어하고, 고속 회전하는 절삭공구가 장착된 주축을 Z축 방향으로 이송 제어함으로써 피가공물을 자동으로 가공하게 된다.

그리하여 피가공물의 가공이 완료되면, 작업자는 가공을 위해서 지그수단에 고정되었던 피가공물을 지그수단에서 배출하고, 새로운 피가공물을 다시 지그수단에 고정하여 상기와 같은 작업 과정을 반복함으로써 동일 제품의 반복적인 가공이 일어지게 된다.

그런데 머시닝센터는 테이블 상에 고정된 피가공물의 위치를 기준으로 사전 입력된 가공 수치에 따라서 피가공물이 고정된 테이블의 이송을 제어하거나, 절삭공구가 장착된 주축의 이송을 제어하여 피가공물을 가공하기 때문에 피가공물의 고정위치는 피가공물의 정밀 가공에 있어서 매우 중요하다.

또한, 피가공물을 머시닝센터의 테이블에 탈부착할 때 소요되는 시간은 제품의 생산성에 있어서 큰 영향을 미치기 때문에 피가공물을 머시닝센터의 테이블에 고정함에 있어서, 피가공물을 고정하는 지그수단은 주축에 대하여 X, Y축 방향으로 정확한 기준점 상에 설치되며, 지그수단 최종적으로 피가공물을 고정할 때에도 일정한 위치에 피가공물을 신속하게 고정해야 한다.

그런데 비숙련자인 경우에 지그수단에 피가공물을 고정하더라도, 피가공물을 정확한 위치에 고정하는데 많은 시간이 소요됨으로써 제품의 생산성 저하를 초래할 뿐만 아니라, 피가공물을 지그수단에 고정한 후, 가공하고, 가공이 완료된 피가공물을 배출한 후, 새로운 피가공물을 다시 지그수단에 고정하는 작업을 반복 수행하는 과정에서 작업자의 피로에 따른 집중력 저하, 또는 비숙련에 따른 기능 부족 등에 의해 지그수단의 정확한 위치에 피가공물이 고정되지 않는 경우에는 피가공물의 가공 정밀성이 현저히 떨어지면서 불량품 발생률이 증가하는 문제점도 있었다.

이상과 같은 문제점은 비단 머시닝센터뿐만 아니라, CNC 선반 등 여타 공작기계에서도 마찬가지로 발생할 수 있다.

따라서, 이상과 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 공작기계의 테이블에 피가공물을 고정할 때, 피가공물을 신속하고, 간편하며, 견고하게 안정적으로 고정하기 위한 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 기술이 종래에도 다양하게 제안된 바 있는데, 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 대표적인 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다.

등록특허공보 제10-0906726호에는 첨부도면 도 7과 같이 밀링머신과 같은 공작기계의 베드에 슬라이드 결합되어 상기 베드의 좌우방향을 따라 특정 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 수평대(2); 상기 수평대(2)에 직립되어 고정되는 것으로서 중심에는 상기 베드의 좌우방향으로 제1 볼트공(10)이 타공되어 있는 수직대(8); 상기 베드의 좌우방향으로 제2 볼트공(20)이 타공되어 있어 조정볼트(18)에 의해 상기 수직대(8)와 면 접촉된 상태에서 고정될 수 있으며, 상기 베드의 좌우방향으로 핀홀(22)이 타공되어 있는 연장대(16); 상기 핀홀(22)에 임의의 길이로 삽입되어 고정됨으로써 선단(24a)이 가공물의 측면에 맞닿게 되는 기다란 봉 형상의 세팅핀(24)을 포함하되; 상기 제1, 2 볼트공(10, 20)은 장공이며; 상기 제1 볼트공(10)의 길이방향을 따라 조정너트(13)가 안착되어 회전되지 못하도록 하는 너트자리(12)가 마련되며; 상기 수직대(8)와 연장대(16)는 상기 제1,2 볼트공(10, 20)을 동시에 관통하여 상기 조정너트(13)에 체결되는 하나의 조정볼트(18)에 의해 상대적 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 "공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치"가 게시되어 있다.

또한, 등록특허공보 제10-1159425호에는 첨부도면 도 8과 같이 원기둥형으로 형성되고, 일측이 공작 기계에 장착되는 제 1지그(10)와; 일측이 수평으로 형성되어 상기 제 1지그(10)의 타측에 결합되고, 타측이 경사면으로 형성되는 제 2지그(20)와; 원기둥형으로 형성되고, 일측이 상기 제 2지그(20)의 경사면에 결합되며, 타측에 피가공물(M)이 장착되는 제3지그(30); 및 상기 제 1지그(10)와 상기 제 2지그(20)가 접하는 면에서 일측 방향으로 상호 슬라이딩 되도록 하는 슬라이딩구동부(40);를 포함하고 상기 슬라이딩 구동부(40)는, 상기 제 1지그(10)의 내측에 구비되는 스크류(42)와; 상기 스크류(42)에 체결되어, 상기 스크류(42)의 회전시 직선 이동하는 이동블록(44)과; 상기 이동블록(44)의 일측에 형성되어, 상기 제 2지그(20)와 체결되는 이동축(46)을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 "공작기계용 지그"가 게시되어 있다.

등록특허공보 제10-0906726호(2009. 07. 07.) 등록특허공보 제10-1159425호(2012. 07. 03)

이상과 같은 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치에 관한 종래 기술 중에서 등록특허공보 제10-0906726호의 "공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치"는 공작기계 내부에서 가공물을 가공하기 위하여 지그장치의 기준점에 고정되는 가공물의 적절한 지점을 베드의 좌우방향(X축 방향)의 기준점으로 세팅한 후, 가공물의 가공이 완료되면, 가공 완료된 가공물을 지그장치에서 배출한 후, 새로운 가공물을 지그장치에 고정하는 과정에서 지그장치에 고정되는 가공물의 일면이 세팅핀에 닿게 함으로써 후속 가공을 위하여 바이스에 고정되는 가공물이 X축 방향의 기준점에 정확하게 고정된다.

그러나 상기 등록특허공보 제10-0906726호의 종래 기술은 바이스로 피가공물을 물어서 견고하게 고정할 수 있을 정도로 피가공물의 표면 경도가 높아야 하고, 바이스에 물릴 정도로 피가공물의 크기가 작아야 하는 제한조건이 따르는 단점이 있다.

또한, 세팅핀의 위치를 설정하기 위해서는 공작기계의 베드상에 고정되는 수평대와, 상기 수평대에 직립 고정되며 제1 볼트공을 형성한 수직대와, 상기 수직대에 고정되며 제2볼트공을 형성한 연장대를 이용하여 세팅핀의 X,Y,Z 축 위치를 설정해 주어야 한다.

따라서 상기 세팅핀의 위치 조절 과정에서 볼트 너트 체결 방식으로 결합된 수평대와 수직대 및 연장대의 볼트 너트 체결을 모두 풀었다가 다시 조여야 하는 번거로움이 있고, 볼트를 풀어서 세팅핀을 일정 위치에 맞춘 후 다시 볼트를 조이는 과정에서 볼트를 조이는 회전력이 연장대로 전달되면서 세팅핀의 위치가 틀어짐으로써 세팅핀의 정확한 위치 설정이 쉽지 않은 문제점이 있다.

또한, 세팅핀의 위치를 설정한 후에도 공작기계를 이용하여 피가공물을 가공하는 과정에서 발생하는 진동이 세팅핀이나 수직대, 수평대 및 연장대로 전달되면서 수직대에 일정 각도로 볼트 너트 체결된 연장대의 볼트 너트 체결력이 약해지는 경우에, 연장대가 임의의 각도로 회전하고, 그로 인해 세팅핀의 위치가 임의로 변경됨으로써 피가공물을 위치 설정이 부정확해지면서 피가공물의 가공 불량을 초래하는 문제점도 있다.

또 다른 종래 기술인 등록특허공보 제10-1159425호의 공작기계용 지그는 일반적으로 공작기계에서 피가공물을 고정하기 위해서 사용하는 상호 연동하는 다수의 클로를 방사형으로 배치한 척(chuck)과 같이 다수의 고정바를 방사형으로 배치한 구조로 이루어져 있다.

따라서, 관체로 된 피가공물을 제3지그 중심부에 형성된 삽입홈에 삽입한 후, 고정바를 이용하여 고정함으로써 피가공물의 신속한 고정이 가능하나, 피가공물의 크기가 작고, 관체와 같이 정형화된 외형을 가진 피가공물의 고정에만 한정적으로 사용할 수 있도록 특화됨으로써 사용 범위가 매우 제한적인 단점이 있다.

특히, 면적이 넓은 판재와 같은 피가공물을 고정은 곤란하기 때문에 또 다른 별도의 보조지그를 사용해야 하는데, 그에 대한 기술적 구성이 미비하여 다양한 형상을 가진 피가공물을 신속하고 견고하게 고정하는데 어려움이 따르는 문제점이 있다.

따라서, 종래 기술의 결점인 다양한 형상을 가진 피가공물 고정 작업의 신속성과 편의성을 갖추고, 피가공물을 정확한 위치에 고정할 수 있게 하는 정밀성을 겸비하여 생산성 향상과 더불어 가공 품질을 향상시킬 수 있게 하는 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 개발이 절실한 실정이다.

본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 고안한 것으로서, 고속 회전하는 공구를 이용하여 테이블에 고정된 피가공물을 가공하는 공작기계의 상기 테이블 상부에 결합하는 베이스플레이트(100)와; 상기 베이스플레이트(100)의 상부에 설치되어 피가공물을 고정하는 고정부(200)와; 상기 고정부(200)의 측면에 적어도 하나 이상 배치되도록 상기 베이스플레이트(100) 상부에 설치되어 상기 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 고정부(200) 상부에 고정되는 피가공물의 위치를 정위치에 정렬하는 정렬부(300)를 포함하여 구성함으로써 피가공물 고정 작업을 신속하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 피가공물을 정확한 위치에 고정할 수 있도록 함으로써 피가공물 가공 작업의 생산성과 가공 품질을 향상시킬 수 있게 한 목적을 달성할 수 있다.

이상과 같은 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치는 다양한 형태의 피가공물에 대응하는 크램핑플레이트와 퀵척을 이용하여 피가공물을 신속하게 고정함으로써 피가공물의 고정에 따른 신속성 및 편의성이 향상되어 피가공물 가공에 다른 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 지그플레이트 상부에 고정되는 피가공물은 정렬부를 이용하여 위치, 각도 등을 정확하게 맞추어 고정할 수 있도록 함으로써 피가공물의 고정이 정밀해지고, 그에 따라 피가공물 가공 품질이 향상되고, 불량률이 저하되는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 실시 예에 따른 사시도.
도 2는 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 실시 예에 따른 이동체와 정렬판 분해 사시도.
도 3은 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 실시 예에 따른 피가공물 정렬 상태 사시도.
도 4는 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 또 다른 실시 예에 따른 사용 상태 평면도.
도 5는 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 실시 예에 따른 사용 상태 측면도.
도 6은 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 실시 예에 따른 정렬판의 여러 가지 예를 나타낸 사시도.
도 7, 도 8은 종래 기술의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치를 나타낸 예시도.

이하, 본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치는 고속 회전하는 공구를 이용하여 테이블에 고정된 피가공물을 가공하는 공작기계의 상기 테이블 상부에 결합하는 베이스플레이트(100)와, 상기 베이스플레이트(100)의 상부에 설치되어 피가공물을 고정하는 고정부(200)와, 상기 고정부(200)의 측면에 적어도 하나 이상 배치되도록 상기 베이스플레이트(100) 상부에 설치되어 상기 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 고정부(200) 상부에 고정되는 피가공물의 위치를 정위치에 정렬하는 정렬부(300)를 포함하여 구성한다.

상기 베이스플레이트(100)는 공작기계의 테이블 상부에 볼트 너트와 같은 체결수단을 이용하여 탈부착 가능케 결합할 수 있도록 다수의 통공(101)을 형성하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며 베이스플레이트(100)를 공작기계의 테이블에 견고하게 탈부착 가능한 결합 수단이라면 어떠한 결합수단을 사용하여도 무방하다.

또한, 베이스플레이트(100)의 상부에는 상기 고정부(200)와, 정렬부(300)가 각각 탈부착 가능케 결합 가능하도록 고정부(200)와 정렬부(300)의 결합을 위한 통공을 구비하며, 고정부(200)와 정렬부(300)의 결합시에 정확한 위치에 결합이 이루어지도록 베이스플레이트(100)의 상면에는 고정부(200)와 정렬부(300)에 각각 대응하는 안착홈(102)을 형성하는 것이 바람직하다.

아울러, 공작기계의 공구가 고속 회전하면서 피가공물을 가공하는 과정에서 발생하는 진동에 의한 물리적 영향을 최소화할 수 있도록 금속재로 된 판재를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.

상기 고정부(200)는 피가공물의 신속하고 정확한 고정을 위하여 피가공물의 형상에 대응하여 피가공물과 결합이 이루어지는 지그플레이트(201)와, 상기 베이스플레이트(100) 상부에 고정되어 상기 지그플레이트(201)를 착탈 가능케 고정함으로써 피가공물의 고정이 이루어지게 하는 퀵척(202)을 포함하여 구성한다.

상기 지그플레이트(201)는 형상이나 규격이 서로 다른 다양한 종류의 피가공물을 퀵척(202)에 용이하게 고정할 수 있도록 피가공물과 분해 조립 가능케 결합하되, 피가공물과의 결합 방식은 볼트 너트 결합 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 피가공물에 형성된 통공에 대응하는 체결공(201a)을 지그플레이트(201)에 형성함으로써 지그플레이트(201) 상부에 피가공물을 안착시킨 후, 피가공물에 형성된 통공으로 볼트(201c)를 투입하여 지그플레이트(201)의 체결공(201a)에 볼트(201c)를 체결함으로써 피가공물이 지그플레이트(201) 상부에 결합된다.

또한, 지그플레이트(201)의 저면에는 결합봉(201b)을 하향 돌출되게 형성하여 상기 결합봉(201b)을 퀵척(202)의 중심부에 형성된 결합공(202a) 내부에 삽입함으로써 지그플레이트(201)와 퀵척(202)의 결합이 이루어지면서 지그플레이트(201)가 퀵척(202) 상부에 고정된다.

상기 퀵척(202)은 상기 베이스플레이트(100) 상부에 탈부착 가능케 결합되고, 상부에는 상기 지그플레이트(201)의 결합봉(201b)이 끼워지는 결합공(202a)과, 지그플레이트(201)의 저면에 형성된 결합홈부에 삽입되어 지그플레이트(201)를 고정하는 결합돌부(202b)를 형성하며, 일측에는 결합공(202a)에 끼워진 상기 결합봉(201b)을 고정하는 고정핸들(202c)을 구비함으로써 결합공(202a) 내부에 지그플레이트(201)의 결합봉(201b)이 끼워지면서 지그플레이트(201)가 퀵척(202) 상면에 안착되면 고정핸들(202c)을 회전시킴으로써 지그플레이트(201)와 퀵척(202)이 흔들림 없이 견고하게 결합된다.

상기 정렬부(300)는, 상기 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물이 정확한 위치에 고정되도록 피가공물의 고정 위치를 정밀하게 정렬하기 위하여 상기 베이스플레이트(100) 상부에 고정되는 안내레일(301)과, 상기 안내레일(301)을 따라서 이동하고 안내레일(301) 상의 일정 위치에 고정되는 고정수단을 가진 이동체(302)와, 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하는 정렬면(303a)을 구비하여 상기 이동체(302)의 일단부에 탈부착 가능케 결합하는 정렬판(303)을 포함하여 구성한다.

상기 안내레일(301)은 일반적인 LM가이드의 가이드레일과 같이 상면 또는 측면에 길이 방향으로 요부 또는 돌부를 형성하여 안내레일(301) 상부에 안착되는 이동체(302)를 길이 방향으로 정밀하게 안내한다.

상기 이동체(302)는 금속제로 되고, 저면에는 상기 안내레일(301)을 따라서 이동할 수 있도록 가이드홈(302a)을 형성한 케이스(302b)와, 상기 케이스(302b)의 일단부에 설치된 레버(302c)에 의해 회전하는 영구자석을 케이스(302b) 내부에 설치하여 레버(302c)의 회전에 의해 자력의 방향성을 선택적으로 케이스(302b) 저면에 집중시켜 케이스(302b)가 상기 레일 상부에 자력으로 부착 고정되게 하는 고정수단을 구비한 마그네틱베이스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 이동체(302)는 영구자석의 자력의 방향성을 제어하여 금속제, 보다 정확히는 자석에 붙는 철로 된 안내레일(301) 상부에서 이동할 때는 자력이 케이스(302b)에 영향을 주지 않게 하고, 이동체(302)를 안내레일(301) 상의 원하는 위치로 이동한 후, 고정하고자 할 때에는 자력이 케이스(302b)에 전달되도록 레버(302c)를 회전시키면 영구자석의 자력이 케이스(302b)로 전달됨으로써 안내레일(301) 상면에 접촉한 케이스(302b)의 저면이 안내레일(301) 상면에 견고하게 부착 고정된다.

상기 정렬판(303)은 종단면 형상을 직각으로 형성하여, 수평면의 외측에 정렬면(303a)을 형성하고, 수직면에는 상기 케이스(302b)에 형성된 암나사부(302d)와 연통하는 설치공(303b)을 형성하여 상기 설치공(303b)으로 볼트를 투입하여 정렬판(303)을 케이스(302b) 전면에 탈부착 가능케 결합한다.

한편, 상기 정렬부(300)는 피가공물의 형상이나 형태에 따라서 피가공물을 고정하는 고정부(200)의 측면에 적어도 하나 이상 배치할 수 있다.

즉, 상기 정렬부(300)는 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하는 정렬면(303a)을 가진 정렬판(303)을 포함하여 구성함으로써 피가공물의 형상이나 형태에 따라서 고정부(200)의 일측에 정렬부(300)를 하나만을 배치하거나, 둘 이상을 배치할 수 있다.

일 예로서 상기 안내레일(301)을 상기 고정부(200)의 측면에 하나를 배치하는 경우에, 상기 안내레일(301)을 따라서 이동하는 이동체(302)의 일단부에 탈부착 가능케 설치하는 정렬판(303)은 평면상에서 볼 때 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 측면이 2면 이상 동시에 밀착되도록 피가공물의 외곽선 형상에 대응하는 형태의 정렬면(303a)을 형성하여 피가공물이 상기 정렬면(303a)에 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하는 것이 바람직하다.

또 다른 예로서 상기 안내레일(301)을 상기 고정부(200)의 측면에 적어도 2개 이상을 배치하는 경우에, 각각의 안내레일(301)을 따라서 이동하는 각 이동체(302)의 일단부에 각각 설치되는 정렬판(303)의 정렬면(303a) 각도는, 평면상에서 볼 때 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 외곽선을 따라서 적어도 2면 이상이 동시에 밀착되는 각도로 형성하여 피가공물이 상기 정렬면(303a)에 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하는 것이 바람직하다.

상기 정렬면(303a)의 평면 형상은 직선형으로 형성하는 보편적이나, 피가공물의 정밀한 정렬을 위해서는 직선형뿐만 아니라, 곡선형, 자유곡선형, 요철형 또는 피가공물의 평면 외곽선 형상과 대응하는 형상 중 어느 한 가지 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 고안의 기술이 적용된 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치를 이용하여 피가공물(A)을 고정하기 위해서는 먼저 공작기계에 의해 가공되는 피가공물을 고정할 때, 피가공물이 고정되는 기준점을 설계 반영하여 제작된 베이스플레이트(100)를 공작기계의 테이블(B) 상부에 고정하고, 그 베이스플레이트(100)의 상부에 고정부(200)의 퀵척(202)을 고정한다.

또한, 상기 고정부(200)의 측면에는 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물의 위치를 정렬하는 정렬부(300)를 배치하여 피가공물이 고정되는 위치에 맞도록 정렬판(303)의 위치를 설정하여 이동체(302)를 고정한다.

그리하여 공작기계에 의해 가공이 이루어질 피가공물의 형상이나 형태에 따라서 제작된 지그플레이트(201)를 상기 퀵척(202)에 결합하여 고정한 후, 지그플레이트(201)의 상부에 피가공물을 안착시켜 고정한다.

이때, 지그플레이트(201) 상부에 고정되는 피가공물은 정확한 위치에 고정되어야 정확한 가공이 이루어지게 되는데 이를 위해서 피가공물을 지그플레이트(201) 상부에 고정할 때에는 정렬부(300)의 정렬판(303)을 이용하여 피가공물의 위치를 정확한 위치에 정렬한 상태에서 고정한다.

즉, 피가공물을 지그플레이트(201) 상부에 볼트 너트 방식으로 체결하여 고정할 때, 피가공물에 형성된 볼트삽입공이 볼트가 원활하게 삽입되도록 볼트의 직경보다 큰 내경으로 형성된 경우에, 상기 볼트의 직경과 볼트삽입공의 내경 간의 유격에 의하여 피가공물을 지그플레이트(201) 상부에 안착시킨 상태에서 고정할 때, 볼트를 조이는 작업자의 회전 토크에 의해 피가공물이 미세하게 틀어지는 현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여 본 고안의 지그플레이트(201)에 상부에 피가공물을 볼트 너트 체결 방식으로 고정할 때, 피가공물의 평면 외곽선을 형성하는 피가공물의 측면 중 적어도 1면 이상, 바람직하게는 2면 이상이 상기 정렬판(303)의 정렬면(303a)에 긴밀하게 밀착되게 한 상태에서 볼트를 체결하여 피가공물을 지그플레이트(201)에 상부에 고정함으로써 정렬판(303)에 의한 피가공물의 위치 정렬이 신속, 간편하게 이루어질 뿐만 아니라, 피가공물을 정확한 위치에 고정함으로써 공작기계의 주축(C)에 장착된 공구(D)에 의한 피가공물(A) 가공시에 정확한 가공이 이루어져 가공 품질이 크게 향상된다.

아울러, 상기 정렬판(303)의 위치 조절은 정렬판(303)과 결합하는 이동체(302)가 베이스플레이트(100) 상부에 고정된 안내레일(301)을 따라서 이동함으로써 정밀한 위치 조절이 가능하며, 이동체(302)의 고정은 레버(302c)의 회전 동작에 의해 ON/OFF 방식으로 신속, 간편하게 제어되는 자력을 이용함으로써 정렬판(303)의 위치 조절이 정밀하면서도 신속, 간편하게 이루어질 수 있게 되고, 그로 인해 피가공물을 고정하는데 소용되는 시간을 단축시켜 피가공물 가공 작업의 생산성 향상에 기여할 수 있게 된다.

또한 본 고안은 정렬판(303)의 교체를 통해서 다양한 형상과 형태를 가진 피가공물의 정렬이 가능하기 때문에 공작기계를 이용하여 더욱 다양한 피가공물을 가공할 수 있게 됨으로써 공작기계의 활용성이 향상되는 효과도 얻을 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

A: 피가공물 B: 테이블
C: 주축 D: 공구
100: 베이스플레이트 101: 통공
102: 안착홈 200: 고정부
201: 지그플레이트 201a: 체결공
201b: 결합봉 201c: 볼트
202: 퀵척 202a: 결합공
202b: 결합돌부 202c: 고정핸들
300: 정렬부 301: 안내레일
302: 이동체 302a: 가이드홈
302b: 케이스 302c: 레버
303: 정렬판 303a: 정렬면

Claims (7)

1. 고속 회전 공구를 이용하여 피가공물을 가공하는 공작기계의 테이블 상부에 결합하는 베이스플레이트(100)와; 상기 베이스플레이트(100)의 상부에 설치되어 피가공물을 고정하는 고정부(200)와; 상기 고정부(200)의 측면에 적어도 하나 이상 배치되도록 상기 베이스플레이트(100) 상부에 설치되어 상기 고정부(200)에 의해 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 피가공물의 위치를 정위치에 정렬하는 정렬부(300)를 포함하여 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치를 구성하되;
   상기 고정부(200)는, 피가공물의 종류나 규격에 맞게 체결공(201a)이 형성되어 상면에 피가공물을 볼트 체결하여 결합하며, 저면에는 결합봉(201b)을 돌출 형성한 지그플레이트(201)와; 상기 베이스플레이트(100) 상부에 탈부착 가능케 결합되고, 상부에는 상기 지그플레이트(201)의 결합봉(201b)이 끼워지는 결합공(202a)과, 지그플레이트(201)의 저면에 형성된 결합홈부에 삽입되어 지그플레이트(201)를 고정하는 결합돌부(202b)를 형성하며, 일측에는 결합공(202a)에 끼워진 상기 결합봉(201b)을 고정하는 고정핸들(202c)을 구비한 퀵척(202)을 구비하고,
   상기 정렬부(300)는, 상기 베이스플레이트(100) 상부에 고정되는 안내레일(301)과; 상기 안내레일(301)을 따라서 이동하고, 안내레일(301) 상의 일정 위치에 고정되는 고정수단을 가진 이동체(302)와; 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 측면과 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하는 정렬면(303a)을 구비하여 상기 이동체(302)의 일단부에 탈부착 가능케 결합하는 정렬판(303)을 구비하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치.
   
2. 제1항에 있어서;
   상기 안내레일(301)은 상기 고정부(200)의 측면에 적어도 2개 이상을 배치하고, 각각의 안내레일(301)을 따라서 이동하는 각 이동체(302)의 일단부에 각각 설치되는 정렬판(303)의 정렬면(303a) 각도는, 평면상에서 볼 때 상기 고정부(200)에 고정되는 피가공물의 외곽선을 따라서 적어도 2면 이상이 동시에 밀착되는 각도로 형성하여 피가공물이 상기 정렬면(303a)에 밀착되면서 피가공물이 정위치에 정렬되게 하고,
   상기 이동체(302)는 금속제로 되고, 저면에는 상기 안내레일(301)을 따라서 이동할 수 있도록 가이드홈(302a)을 형성한 케이스(302b)와; 상기 케이스(302b)의 일단부에 설치된 레버(302c)에 의해 회전하는 영구자석을 케이스(302b) 내부에 설치하여 레버(302c)의 회전에 의해 자력의 방향성을 선택적으로 케이스(302b) 저면에 집중시켜 케이스(302b)가 상기 레일 상부에 자력으로 부착 고정되게 하는 고정수단을 구비하며,
   상기 정렬판(303)은, 정렬면(303a)의 평면 형상이 직선형, 곡선형, 자유곡선형, 요철형 또는 피가공물의 평면 외곽선 형상과 대응하는 형상 중 어느 한 가지 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치.
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