KR20110007189U - 공작 머신용 진공척 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 공작 머신용 진공척에 관한 것으로, 가공 대상물의 고정이 용이할 뿐만 아니라 일 회 고정으로 가공 대상물의 평면, 전후면, 양측면을 가공할 수 있도록 함으로써 가공에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 하는 공작 머신용 진공척에 관한 것이다.
본 고안에 의한 공작 머신용 진공척은,
공작 머신의 거치플레이트에 고정 설치되는 것으로, 사각의 판 형태로 된 몸체 상면의 양측 각각에 로드가 수직으로 승하강하는 한 쌍의 높이조절실린더가 마련된 받침대와;
상기 받침대에 마련되는 높이조절실린더의 로드 선단에 고정 설치되어 가공 대상물을 지지하는 것으로, 사각의 판 형태로 된 것이되 양 측면에 내부로 이어지는 흡기구가 마련된 몸체의 상면 양측에 각각의 하단이 흡기구로 이어지는 유로가 마련되고, 몸체 일 측면과 후면에 로드 선단이 몸체 상단 이상으로 돌출되도록 한 가이드실린더가 마련된 지지대와;
상기 지지대에 마련된 유로상의 에어를 흡입하기 위한 것으로, 양갈래로 된 선단이 지지대의 흡기구로 이어지도록 된 흡기관이 마련된 진공펌프와;
상기 높이조절실린더와 가이드실린더와 진공펌프에 연결 설치되는 것으로, 스위치 조작을 통해 높이조절실린더의 동작과 가이드실린더의 동작과 진공펌프 동작을 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

공작 머신용 진공척{ vacuum chuck of machine tools }
본 고안은 공작 머신용 진공척에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공 대상물의 고정이 용이할 뿐만 아니라 일 회 고정으로 가공 대상물의 평면, 전후면, 양 측면을 가공할 수 있도록 함으로써 전체 가공에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 하는 공작 머신용 진공척에 관한 것이다.
기계 부품 등의 제작 과정에서 표면 절삭과 같은 작업은 공작 머신을 통하여 이루어지게 된다.
이때, 가공 대상물은 공작 머신의 거치플레이트에 마련된 바이스에 의해 고정된 상태에서 가공이 이루어지게 되는데, 가공 대상물을 공작 머신의 거치플레이트에 마련된 바이스에 고정하는 경우 가공 대상물의 전후면 또는 양 측면 하단이 바이스에 물리게 되는바, 하단이 바이스에 물린 전후면 또는 양 측면으로는 커터가 진행할 수 없어 가공 대상물을 바이스로 물어 고정하는 방식을 통해서는 커터 진행에 제한이 없는 평면만을 가공할 수밖에 없었다.
따라서 가공 대상물의 전후면 또는 양 측면까지 가공하기 위해서는 평면의 가공이 완료된 가공 대상물의 전면 또는 후면 또는 측면이 평면에 올 수 있도록 바이스에 재차 고정하고 가공하는 것을 반복함으로써 가공 대상물의 전체 면을 가공하여 왔다.
상기와 같은 가공방법은 가공 대상물의 전체면을 가공할 수 있는 것이기는 하나 일 면 가공 후 가공 대상물의 고정 상태를 해재하고 가공 대상물의 타 면이 평면에 오도록 바이스에 재차 고정하는데 상당한 시간이 소요되었으므로 전체 가공 공정에 소요되는 시간이 길어져 생산성이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
이러한 이유로 공작 기계를 운용하는 사용자들은 가공 대상물을 간단히 고정할 수 있도록 할 뿐만 아니라 일 회 고정으로 가공 대상물의 평면과 전후면과 양 측면을 가공할 수 있도록 하는 공작 머신용 척을 요구하고 있으나, 현재까지의 공작 머신용 척은 여전히 사용자들의 요구를 만족시키지 못하고 있는 실정이다.
본 고안은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출한 것으로, 가공 대상물의 고정이 용이할 뿐만 아니라 일 회 고정으로 가공 대상물의 평면, 전후면, 양 측면을 가공할 수 있도록 함으로써 전체 가공에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 하는 공작 머신용 진공척을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척은,
공작 머신의 거치플레이트에 고정 설치되는 것으로, 사각의 판 형태로 된 몸체 상면의 양측 각각에 로드가 수직으로 승하강하는 한 쌍의 높이조절실린더가 마련된 받침대와;
상기 받침대에 마련되는 높이조절실린더의 로드 선단에 고정 설치되어 가공 대상물을 지지하는 것으로, 사각의 판 형태로 된 것이되 양 측면에 내부로 이어지는 흡기구가 마련된 몸체의 상면 양측에 각각의 하단이 흡기구로 이어지는 유로가 마련되고, 몸체 일 측면과 후면에 로드 선단이 몸체 상단 이상으로 돌출되도록 한 가이드실린더가 마련된 지지대와;
상기 지지대에 마련된 유로상의 에어를 흡입하기 위한 것으로, 양갈래로 된 선단이 지지대의 흡기구로 이어지도록 된 흡기관이 마련된 진공펌프와;
상기 높이조절실린더와 가이드실린더와 진공펌프에 연결 설치되는 것으로, 스위치 조작을 통해 높이조절실린더의 동작과 가이드실린더의 동작과 진공펌프 동작을 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의한 공작 머신용 진공척은 지지대에 놓이는 가공 대상물이 진공펌프의 흡기에 의해 지지대상에 고정되는 것인 바, 지지대 상면에 가공 대상물을 안착시킨 후 진공펌프를 가동하는 간단한 조작으로 간편하게 가공 대상물을 고정할 수 있게 되는 것이고, 고정 완료된 가공 대상물이 지지대 상면과 접하는 저면 외에 전면, 후면, 측면이 완전히 노출되는 것인 바, 가공 대상물의 일 회 고정을 통해 평면은 물론 전면, 후면, 측면 가공이 이루어질 수 있게 되므로 가공에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척의 전체 외형을 보인 사시도
도 2는 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 받침대와 지지대의 구조를 보인 단면도
도 3은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 받침대의 높이조절실린더 작동을 설명하기 위한 작동상태도
도 4는 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 지지대의 가이드실린더 작동을 설명하기 위한 사시도
도 5는 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 가공 대상물의 평면 가공을 설명하기 위한 사용상태도
도 6은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 가공 대상물의 정면, 후면, 측면 가공을 설명하기 위한 사용상태도
도 7은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서 릴리프밸브의 작동상태도
도 8은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척에서에서 체크밸브의 작동상태도
이하, 첨부 도면에 의거 본 고안에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)은 받침대(10)와, 지지대(20)와, 진공펌프(30)와, 컨트롤러(40)로 이루어진다.
상기 받침대(10)는 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)에 고정 설치되는 것으로, 사각의 판 형태로 된 몸체(10') 상면의 양측 각각에 로드(11a)가 수직으로 승하강하는 한 쌍의 높이조절실린더(11)가 마련된 것이다.
이와 같은 받침대(10)에서 몸체(10')의 양측 하단에는 돌출편(12)이 마련되는 것이 바람직하다.
받침대의 몸체(10') 양측 하단에 돌출편(12)이 마련됨으로써 돌출편(12)을 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)에 고정함에 따라 받침대(10)가 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)에 고정 설치될 수 있게 된다.
한편, 받침대(10)에서 높이조절실린더(11)는 통상의 실린더를 이용하는 것인바, 상세한 설명은 생략하는 바이다.
다만, 높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단에는 원판형으로 된 것이되 방사상으로 볼트관통공(11c)이 형성된 안착판(11b)이 마련되는 것이 바람직하다.
높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단에 원판형으로 된 것이되 방사상으로 볼트관통공(11c)이 형성된 안착판(11b)이 마련됨으로써 도 2에 도시된 바와 같이 안착판(11b) 상면에 지지대(20) 저면을 두고 높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단에 마련된 안착판(11b)의 볼트관통공(11c)에 볼트를 체결함으로써 높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단과 지지대(20)가 결합될 수 있게 된다.
상기 지지대(20)는 받침대(10)에 마련되는 높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단에 고정 설치되어 가공 대상물(200)을 지지하는 것으로, 사각의 판 형태로 된 것이되 양 측면에 내부로 이어지는 흡기구(21)가 마련된 몸체(20')의 상면 양측에 각각의 하단이 흡기구(21)로 이어지는 유로(22)가 마련되고, 몸체(20') 일 측면과 후면에 로드(23a) 선단이 몸체(20') 상단 이상으로 돌출되도록 한 가이드실린더(23)가 마련된 것이다.
이와 같은 지지대(20)의 가이드실린더(23)는 가공 대상물(200)을 지지대(20)상에 정위치 시킬 수 있도록 하는 것으로, 로드(23a)에는 컨트롤러(40)와 연결되는 터치센서(11b)가 마련되는 것이 바람직하다.
지지대(20)에서 가이드실린더(23)의 로드(23a)에 컨트롤러(40)와 연결되는 터치센서(23b)가 마련됨으로써 컨로롤러(40)의 스위치(41) 조작에 의해 가이드실린더(23)의 로드(23a)가 수동으로 승하강 되거나 터치센서(23b) 신호에 따른 컨트롤러(40)의 제어에 의해 가이드실린더(23)의 로드(23a)가 자동으로 승하강 될 수 있게 된다.
이때, 가이드실린더(23)는 통상의 실린더를 이용하는 것인바, 상세한 설명은 생략하는 바이다.
한편, 지지대(20)의 상면에는 연질의 패드(24)가 마련되는 것이 바람직하다.
지지대(20) 상면에 연질의 패드(24)가 마련됨으로써 가공 대상물(200)이 지지대(20) 상면에 안착될 때 가공 대상물(200)의 저면이 지지대(20) 상면에 밀착될 수 있게 된다.
이때, 지지대(20) 상면에 마련되는 연질의 패드(24) 예로는 실리콘 패드 또는 우레탄 패드가 될 수 있다.
상기 진공펌프(30)는 지지대(20)에 마련된 유로(22)상의 에어를 흡입하기 위한 것으로, 양갈래로 된 선단이 지지대(20)의 흡기구(21)로 이어지도록 된 흡기관(31)이 마련된 것이다.
이와 같은 진공펌프(30)는 통상의 것을 이용하는 것인 바, 상세한 설명은 생략하는 바이다.
한편, 진공펌프(30)에 마련되는 흡기관(31) 선단의 양갈래 부위에는 각각 릴리프밸브(32)가 마련되는 것이 바람직하고, 양갈래 이하 부위에는 체크밸브(33)가 마련되는 것이 바람직하다.
흡기관(31) 선단의 양갈래 부위에 각각 릴리프밸브(32)가 마련됨으로써 지지대(20)의 일측 유로(22) 상부에 가공 대상물(200)이 위치하지 않아 진공펌프(30)로 유로(22)상의 에어를 흡입하는 과정에서 양갈래 흡기관(31)중 일관의 내압이 떨어질 때 릴리프밸브(32) 작동에 의해 내압이 떨어지는 양갈래 흡기관(31)중 일관으로부터의 흡기가 차단되므로 가공 대상물(200)이 위치하는 지지대(20) 타측의 유로(22)에서만 흡기가 이루어질 수 있게 되고, 흡기관(31)의 양갈래 이하 부위에 체크밸브(33)가 마련됨으로써 진공펌프(30)로 유로(22)상의 에어를 흡입하는 과정에서 진공펌프(30)에 이상이 발생하더라도 체크밸브(33) 작동에 의해 유로(22)로부터 흡기관(31)의 체크밸브(33) 사이의 에어가 유동하지 않게 되어 흡기상태가 유지되므로 지지대(20)상에 고정된 가공 대상물(200)의 고정 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 컨트롤러(40)는 높이조절실린더(11)와 가이드실린더(23)와 진공펌프(30)에 연결 설치되는 것으로, 스위치(41) 조작을 통해 높이조절실린더(11)의 동작과 가이드실린더(23)의 동작과 진공펌프(30) 동작을 제어하는 것이다.
이와 같은 컨트롤러(40)에서의 스위치(41) 조작을 통해 높이조절실린더(11)의 동작과 가이드실린더(23)의 동작과 진공펌프(30) 동작을 제어하는 것은 일반적인 것인 바, 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기와 같은 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)의 사용방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 지지대(20)와 결합된 받침대(10)를 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)에 고정한다.
받침대(10)의 몸체(10') 양측 하단에는 돌출편(12)이 마련되어 있는바, 양측 돌출편(12)을 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)에 고정함으로써 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 받침대(10)가 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)상에 고정될 수 있게 된다.
다음으로, 지지대(20) 상면에 가공 대상물(200)을 안착시킨다.
지지대(20)의 몸체(20') 일 측면과 후면에는 가이드실린더(23)가 마련되어 있는바, 가공 대상물(200)의 일 측면과 후면이 상승된 상태의 가이드실린더(23) 로드(23a)에 맞닿게 함으로써 도 4에 도시된 바와 같이 가공 대상물(200)을 지지대(20) 상면에 정위치 시킬 수 있게 된다.
이때, 가이드실린더(23)의 로드(23a)는 가공 대상물(200)이 정위치 된 상태에서 컨트롤러(40)의 스위치(41) 조작 또는 터치센서(23b)의 신호에 의해 하강 상태로 전환된다.
다음으로, 진공펌프(30)를 가동하여 지지대(20)상의 가공 대상물(200)을 흡착 고정한다.
컨트롤러(40)에는 진공펌프(30)의 작동을 제어하는 스위치(41)가 마련되어 있고, 진공펌프(30)에는 지지대(20)의 흡기구(21)로 이어지는 흡기관(31)이 마련되어 있는바, 컨트롤러(40)의 스위치(41)를 조작함으로써 진공펌프(30)가 작동하게 되면 진공펌프(30)가 지지대(20)의 흡기구(21)로 이어지는 유로(22)상의 에어를 흡입하게 되므로 유로(22) 상부에 안착된 가공 대상물(200)을 흡착 고정할 수 있게 된다.
다음으로, 공작 머신(100)의 커터(120)로써 가공 대상물(200) 평면을 가공한다.
공작 머신(100)의 커터(120)는 승하강 가능한 것일 뿐만 아니라 전후좌우로 이동 가능한 것이므로 도 5에 도시된 바와 같이 커터(120)를 가공 대상물(200) 평면과 접하도록 하강시킨 상태에서 전후좌우로 이동하게 되면 가공 대상물(200)의 평면 가공이 이루어질 수 있게 된다.
다음으로, 공작 머신(100)의 커터(120)를 교체하여 가공 대상물의 정면, 후면, 양 측면을 가공한다.
지지대(20)상에 흡착 고정된 가공 대상물(200)은 그 저면이 지지대(20) 상면에 맞닿아 있을 뿐 전면, 후면, 양 측면은 온전히 노출된 상태인 바, 도 6에 도시된 바와 같이 커터(120) 하단이 가공 대상물(200) 하단 이하에 위치할 수 있도록 하강시킨 상태에서 전후로 또는 좌우로 이동시킬 경우 가공 대상물(200)의 전면 또는 후면 또는 양 측면을 가공할 수 있게 된다.
이때, 지지대(20)는 받침대(10) 상부에 놓여질 뿐만 아니라 도 3에 도시된 바와 같이 받침대(10)의 높이조절실린더(11) 작동에 의해 승하강 가능한 것이어서 지지대(20)는 가공 대상물(200)의 가공 상태에서 공작 머신(100)의 거치플레이트(110)로부터 충분한 간격을 두고 상부에 위치하게 되는바, 커터(120)가 하강할 때 커터(120) 하단이 가공 대상물(200)의 하단 이하로 하강할 수 있게 되므로 가공 대상물(200)의 하단에 이르기까지 완벽하게 가공이 이루어질 수 있게 된다.
다음으로, 가공 대상물(200)의 고정 상태를 해제한 후 가공 대상물(200)의 저면이 평면에 오도록 재차 고정한 후 평면에 위치하는 가공 대상물(200)의 저면을 가공한다.
가공 대상물(200)의 저면 가공은 평면 가공과 동일한 과정에 의한 것이므로 상세한 설명은 생략하는 바이다.
한편, 상기와 같은 가공 대상물(200)의 가공 과정에서 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)은 가공 대상물(200)의 저면이 평탄면으로 된 것이 아닐지라도 지지대(20)상에 견고하게 고정 가능한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이 저면이 단차를 이루고 있는 가공 대상물(200)을 흡착 고정하고자 할 경우 지지대(20) 상면으로부터 간격을 두고 위치하는 가공 대상물(200)의 일측으로는 진공펌프(30)로써 지지대(20) 유로(22)상의 에어를 흡입하더라도 흡기관(31) 내의 내압이 떨어져 흡착이 이루어질 수 없게 되는데, 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)에는 선단이 양갈래로 된 흡기관(31)의 양갈래 부위에 릴리프밸브(32)가 마련되어 있는바, 양갈래로 된 흡기관(31)중 일관의 내압이 떨어질 때 릴리프밸브(32) 작동에 의해 내압이 떨어지는 양갈래 흡기관(31)중 일관으로부터의 흡기가 차단되므로 가공 대상물(200) 저면이 밀착된 지지대(20) 타측의 유로(22)에서만 흡기가 집중되어 가공 대상물(200)을 견고하게 고정할 수 있게 된다.
그리고 본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)은 가공 대상물(200)의 흡착 고정상태에서 진공펌프(30)에 이상이 발생하더라도 가공 대상물(200)의 고정상태 유지가 가능한 것이다.
본 고안에 의한 공작 머신용 진공척(A)에서 흡기관(31) 특히, 양갈래 이하 부위에는 체크밸브(33)가 마련되어 있는바, 진공펌프(30)로써 지지대(20) 유로(22)상의 에어를 흡입하는 과정에서 진공펌프(30)에 이상이 발생할 경우 도 8에 도시된 바와 같이 체크밸브(33) 작동에 의해 유로(22)로부터 흡기관(31)의 체크밸브(33) 사이의 에어가 유동하지 않게 되어 흡기상태가 유지되므로 진공펌프(30)로써 지지대(20) 유로(22)상의 에어를 흡입하는 과정에서 진공펌프(30)에 이상이 발생하더라도 가공 대상물(200)의 고정상태 유지가 이루어질 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 받침대 10' : 몸체
11 : 높이조절실린더 11a : 로드
11b : 안착판 11c : 볼트관통공
12 : 돌출편 20 : 지지대
20' : 몸체 21 : 흡기구
22 : 유로 23 : 가이드실린더
23a : 로드 24 : 패드
30 : 진공펌프 31 : 흡기관
32 : 릴리프밸브 33 : 체크밸브
40 : 컨트롤러 41 : 스위치
100 : 공작 머신 110 : 지지플레이트
120 : 커터 200 : 가공 대상물
A : 진공척

Claims (4)

  1. 공작 머신의 거치플레이트에 고정 설치되는 것으로, 사각의 판 형태로 된 몸체 상면의 양측 각각에 로드가 수직으로 승하강하는 한 쌍의 높이조절실린더가 마련된 받침대와;
    상기 받침대에 마련되는 높이조절실린더의 로드 선단에 고정 설치되어 가공 대상물을 지지하는 것으로, 사각의 판 형태로 된 것이되 양 측면에 내부로 이어지는 흡기구가 마련된 몸체의 상면 양측에 각각의 하단이 흡기구로 이어지는 유로가 마련되고, 몸체 일 측면과 후면에 로드 선단이 몸체 상단 이상으로 돌출되도록 한 가이드실린더가 마련된 지지대와;
    상기 지지대에 마련된 유로상의 에어를 흡입하기 위한 것으로, 양갈래로 된 선단이 지지대의 흡기구로 이어지도록 된 흡기관이 마련된 진공펌프와;
    상기 높이조절실린더와 가이드실린더와 진공펌프에 연결 설치되는 것으로, 스위치 조작을 통해 높이조절실린더의 동작과 가이드실린더의 동작과 진공펌프 동작을 제어하는 컨트롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작 머신용 진공척.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 받침대에 마련되는 높이조절실린더(11)의 로드(11a) 선단에는 원판형으로 된 것이되 방사상으로 볼트관통공(11c)이 형성된 안착판(11b)이 마련되는 것을 특징으로 하는 공작 머신용 진공척.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지대에 마련되는 가이드실린더의 로드에는 터치센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 공작 머신용 진공척.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진공펌프에 마련되는 흡기관 선단의 양갈래 부위에는 각각 릴리프밸브가 마련되고, 양갈래 이하 부위에는 체크밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 공작 머신용 진공척.
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