KR20140112625A - 공작 기계용 클램핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 스핀들에 장착되는 공작 기계용 클램핑 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치는 공작물의 일측을 지지하는 복수의 클램핑 조와 상기 복수의 클램핑 조의 직선 변위를 측정하여 상기 공작물의 직경을 측정하는 리니어 스케일을 갖는 클램핑 척, 상기 복수의 클램핑 조 중 하나 이상에 설치되어 상기 복수의 클램핑 조가 상기 공작물에 가하는 압력을 측정하는 압력 센서, 상기 복수의 클램핑 조 중 하방에 위치한 상기 클램핑 조에 설치되어 상기 공작물의 무게를 측정하는 로드셀, 상기 클램핑 척에 유압을 공급하는 유압 공급 라인, 상기 유압 공급 라인 상에 설치되어 상기 공작물을 클램핑하기 위해 상기 클램핑 척에 공급되는 유압을 조절하는 유압 조절부, 및 상기 리니어 스케일과 상기 압력 센서 그리고 상기 로드셀로부터 각각 상기 공작물의 직경과 상기 공작물에 가해지는 압력 그리고 상기 공작물의 무게에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신하여 상기 유압 조절부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

공작 기계용 클램핑 장치{CLAMPING DEVICE FOR MACHINE TOOL}
본 발명의 실시예는 공작 기계용 클램핑(clamping) 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공작 기계의 스핀들에 장착된 클램핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작 기계는 여러 절삭 가공 방법 또는 비절삭 가공 방법으로 금속 또는 비금속의 공작물을 각종 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
공작 기계는 가공 방법에 따라 크게 터닝 센터(turning center)와 머시닝 센터(machining center)로 분류된다. 여기서, 터닝 센터는 가공물을 회전시켜 가공하며, 머시닝 센터는 공구를 회전시켜 가공한다.
따라서, 공작 기계는 공작물 또는 공구를 회전시키기 위한 스핀들(spindle) 장치를 갖는다. 그리고 스핀들에는 공작물 또는 공구를 클램핑(clamping)하기 위한 클램핑 장치가 장착된다. 클램핑 장치는 유압에 의해 공작물을 파지하는 클램핑 척을 포함한다.
그런데, 공작 기계의 스핀들에 장착되는 종래의 클램핑 장치는 공작물의 소재 및 스핀들의 회전 속도 변화에 관계없이 동일한 유압을 공급받아 공작물을 파지하고 있다.
따라서, 스핀들 회전 관성에 의해 클램핑 장치가 공작물을 파지하는 힘이 변화하여 공작물에 대한 가공 정밀성에 부정적인 영향을 미치는 문제점이 있다.
또한, 종래의 클램핑 장치는 클램핑 척에 설치된 근접 센서를 통해 공작물의 클램핑 여부를 판단하므로, 가공 중에 공작물이 이탈하는 것을 사전에 예방하지 못하는 문제점도 있다.
본 발명의 실시예는 공작물을 클램핑하는 압력의 변화를 최소화하여 가공 정밀성을 향상시키고 공작물의 이탈을 사전에 감지하여 예방할 수 있는 공작 기계용 클램핑 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스핀들(spindle)에 장착되는 공작 기계용 클램핑 장치는 공작물의 일측을 지지하는 복수의 클램핑 조와 상기 복수의 클램핑 조의 직선 변위를 측정하여 상기 공작물의 직경을 측정하는 리니어 스케일(linear scale)을 갖는 클램핑 척, 상기 복수의 클램핑 조 중 하나 이상에 설치되어 상기 복수의 클램핑 조가 상기 공작물에 가하는 압력을 측정하는 압력 센서, 상기 복수의 클램핑 조 중 하방에 위치한 상기 클램핑 조에 설치되어 상기 공작물의 무게를 측정하는 로드셀(load cell), 상기 클램핑 척에 유압을 공급하는 유압 공급 라인, 상기 유압 공급 라인 상에 설치되어 상기 공작물을 클램핑하기 위해 상기 클램핑 척에 공급되는 유압을 조절하는 유압 조절부, 및 상기 리니어 스케일과 상기 압력 센서 그리고 상기 로드셀로부터 각각 상기 공작물의 직경과 상기 공작물에 가해지는 압력 그리고 상기 공작물의 무게에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신하여 상기 유압 조절부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기한 공작 기계용 클램핑 장치는 상기 공작물의 소재, 상기 공작물의 길이, 및 상기 공작물 내부의 중공 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 입력받아 상기 제어부에 제공하는 정보 입력부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 공작물의 직경, 상기 공작물의 무게, 상기 공작물의 소재, 상기 공작물의 길이, 및 상기 공작물 내부의 중공 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 의해 상기 공작물을 파지하기 위해 상기 클램핑 척에 공급되는 초기 유압을 결정하고, 상기 압력 센서가 상기 스핀들의 회전 속도 변화에 따라 상기 공작물에 가해지는 압력의 변화를 감지하면 상기 제어부는 상기 유압 조절부를 제어하여 상기 복수의 클램핑 조와 상기 공작물 사이의 압력을 일정하게 조절할 수 있다.
상기 유압 조절부가 상기 클램핑 척에 최대 유압을 공급하여도 상기 압력 센서를 통해 측정되는 압력이 지속적으로 감소하면 상기 제어부는 상기 공작물의 이탈 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 유압 조절부는 회전축에 조절용 피니언 기어가 설치된 유압 제어 모터와, 상기 조절용 피니언 기어와 맞물려 상기 유압 제어 모터의 회전에 따라 왕복 운동하는 조절용 래크 기어, 그리고 상기 조절용 래크 기어의 왕복에 따라 상기 유압 공급 라인이 공급하는 유압을 조절하는 유압 컨트롤 밸브를 포함할 수 있다.
상기 로드셀은 상기 공작물에 대한 상기 클램핑 척의 클램핑이 해제된 상태에서 상기 공작물의 무게를 측정하며, 상기 로드셀이 상기 공작물의 무게를 측정할 때 상기 공작물이 상기 클램핑 척으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상기 공작물 지지부는 회전축에 지지용 피니언 기어가 설치된 지지 제어 모터와, 상기 지지용 피니언 기어와 맞물려 상기 지지 제어 모터의 회전에 따라 왕복 운동하는 지지용 래크 기어, 그리고 일측은 상기 지지용 래크 기어와 연결되고 타측은 상기 공작물을 받치는 지지대를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공작 기계용 클램핑 장치는 공작물을 클램핑하는 압력의 변화를 최소화하여 가공 정밀성을 향상시키고 공작물의 이탈을 사전에 감지하여 예방할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치를 나타낸 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치(101)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치(101)는, 일례로 터닝 센터(Turning Center)의 스핀들에 장착되어 공작물을 클램핑할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)는 머시닝 센터(Machining Center)의 스핀들에 장착되어 사용될 수도 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치(101)는 클램핑 척(chuck, 200), 압력 센서(310), 로드셀(load cell, 320), 유압 공급 라인(400), 유압 조절부(500), 및 제어부(700)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치(101)는 정보 입력부(750), 신호 증폭 및 변환부(730), 표시부(780), 및 알람부(790)를 더 포함할 수 있다.
클램핑 척(200)은 공작물(100)을 파지하고 스핀들(미도시)과 함께 회전한다. 공작물(100)은 클램핑 척(200)에 의해 파지된 후 스핀들에 의해 회전하면서 공구와 접촉하여 가공된다.
구체적으로, 클램핑 척(200)은 척 몸체(210)와, 복수의 클램핑 조(jaw, 220), 그리고 리니어 스케일(linear scale, 250)을 포함할 수 있다.
복수의 클램핑 조(220)는 척 몸체(210)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 척 몸체(210)는 유압을 공급받아 복수의 클램핑 조(220)를 이동시킨다. 따라서, 복수의 클램핑 조(220)는 유압에 의해 공작물(100)을 파지할 수 있다. 그리고 척 몸체(210)와 복수의 클램핑 조(220)는 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조로 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 리니어 스케일(250)은 척 몸체(210)에 설치되어 복수의 클램핑 조(220)의 직선 변위를 측정한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 리니어 스케일(250)이 측정한 클램핑 조(220)의 직선 변위 값으로 클램핑 척(200)이 지지하는 공작물(100)의 직경을 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 압력 센서(310)는 복수의 클램핑 조(220) 중 하나 이상에 설치된다. 압력 센서(310)는 복수의 클램핑 조(220)가 공작물(100)을 클램핑하는 압력을 측정한다. 즉, 압력 센서(310)는 복수의 클램핑 조(220)와 공작물(100) 간의 상대적인 압력을 측정한다.
본 발명의 일 실시예에서, 로드셀(320)은 복수의 클램핑 조(220) 중 하방에 위치한 클램핑 조(220)에 설치된다. 로드셀(320)은 하중이 가해질 때 발생하는 응력에 비례한 변형에 따라 변형 게이지의 전기 저항의 변화를 통해 무게를 측정한다. 로드셀(320)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 로드셀(320)은 클램핑 조(220)가 공작물(100)을 가압하지 않는 상태에서 클램핑 척(200)이 클램핑할 공작물(100)의 무게를 측정한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 공작물 지지부(900)는 클램핑 척(200)에 의해 파지되는 공작물(100)의 일측에 반대되는 타측를 지지할 수 있다.
구체적으로, 공작물 지지부(900)는 공작물(100)의 타측를 지지하여 로드셀(320)이 공작물(100)의 무게를 측정하기 위해 클램핑 조(220)가 공작물(100)을 가압하지 않는 상태, 즉 클램핑 척(200)이 공작물(100)의 클램핑을 해제한 상태에서 클램핑 척(200)으로부터 공작물(100)이 완전히 이탈하는 것을 방지한다.
일례로, 공작물 지지부(900)는 지지대(950), 지지 제어 모터(910), 및 지지용 래크(rack) 기어(920)를 포함할 수 있다. 또한, 공작물 지지부(900)는 지지 제어 모터(910)를 구동하는 지지용 구동 드라이브(901)를 더 포함할 수 있다. 지지용 구동 드라이브(901)는 지지 제어 모터(910)에 구동 신호를 전달한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서, 지지용 구동 드라이브(901)는 생략될 수도 있다. 지지용 구동 드라이브(901)가 생략된 경우, 후술할 제어부(700)가 직접 지지 제어 모터(910)를 구동시킬 수 있다.
지지 제어 모터(910)는 회전축에 지지용 피니언 기어(915)가 설치된다. 그리고 지지용 래크 기어(920)는 지지용 피니언 기어(915)와 맞물려 지지 제어 모터(910)의 회전에 따라 왕복 운동한다. 지지대(950)의 일측은 지지용 래크 기어(920)와 연결되며 지지대(950)의 타측은 지지 제어 모터(910)의 회전에 따라 선택적으로 공작물(100)을 받칠 수 있다. 즉, 지지 제어 모터(910)가 회전함에 따라 지지용 래크 기어(920)는 직선 왕복 운동하게 되고, 지지대(950)는 선택적으로 공작물(100)을 받칠 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 클램핑 척(200)이 공작물(100)을 클램핑하지 않은 상태에서 로드셀(320)이 공작물(100)의 무게를 측정할 때, 지지 제어 모터(910)의 회전에 의해 지지대(950)가 전진하여 공작물(100)이 클램핑 척(200)으로부터 완전히 이탈하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 공작물 지지부(900)의 구조는 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변경 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 공작물 지지부(900)는 필요에 따라 생략될 수도 있다.
유압 공급 라인(400)은 클램핑 조(220)가 공작물(100)을 클램핑하기 위해 필요한 유압을 클램핑 척(200)에 공급한다. 그리고 유압 조절부(500)는 유압 공급 라인(400) 상에 설치된다. 유압 조절부(500)는 유압 공급 라인(400)을 통해 클램핑 척(200)에 공급되는 유압을 조절할 수 있다.
일례로, 유압 조절부(500)는 유압 제어 모터(510), 조절용 래크(rack) 기어(520), 및 유압 컨트롤 밸브(550)를 포함할 수 있다. 또한, 유압 조절부(500)는 유압 제어 모터(510)를 구동하는 조절용 구동 드라이브(501)를 더 포함할 수 있다. 조절용 구동 드라이브(501)는 유압 제어 모터(510)에 구동 신호를 전달한다. 한편, 조절용 구동 드라이브는 생략될 수도 있다. 조절용 구동 드라이브(501)가 생략된 경우, 후술할 제어부(700)가 직접 유압 제어 모터(910)를 구동시킬 수 있다.
유압 제어 모터(510)는 회전축에 조절용 피니언 기어(515)가 설치된다. 그리고 조절용 래크 기어(520)는 조절용 피니언 기어(515)와 맞물려 유압 제어 모터(510)의 회전에 따라 왕복 운동한다. 유압 컨트롤 밸브(550)는 조절용 래크 기어(520)의 왕복 운동에 따라 유압 공급 라인(400)을 통해 클램핑 척(200)으로 공급되는 유압을 조절한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 유압 조절부(500)의 구조는 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변경 실시할 수 있는 범위 내에서 다양한 구조를 가질 수 있다.
정보 입력부(780)는 클램픽 척(200)에 파지될 공작물(100)의 소재, 공작물(100)의 길이, 및 공작물(100) 내부의 중공 여부에 대한 정보를 사전에 입력받는다. 정보 입력부(780)에 입력되는 정보는 공작 기계의 수치 제어 장치로부터 전달받을 수 있다.
제어부(700)는 리니어 스케일(250)과, 압력 센서(310), 그리고 로드셀(320)로부터 각각 공작물(100)의 직경, 공작물(100)에 가해지는 압력, 및 공작물(100)의 무게에 대한 정보를 전달받는다. 또한, 제어부(700)는 정보 입력부(780)를 통해 입력된 공작물(100)의 소재, 공작물(100)의 길이, 및 공작물(100) 내부의 중공 여부에 대한 정보를 전달받는다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(700)는 전달받은 정보에 기초하여 이들 정보를 비교 연산한 후, 유압 조절부(500)를 제어하여 클램핑 척(200)에 적절한 유압이 공급되도록 조절한다.
구체적으로, 제어부(700)는 공작물(100)의 직경, 공작물(100)의 무게, 공작물(100)의 소재, 공작물(100)의 길이, 및 공작물(100) 내부의 중공 여부에 따라 공작물(100)을 파지하기 위해 클램핑 척(200)에 공급할 초기 유압을 결정한다.
하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제어부(700)는 공작물(100)의 직경, 공작물(100)의 무게, 공작물(100)의 소재, 공작물(100)의 길이, 및 공작물(100) 내부의 중공 여부에 대한 정보 중 전부가 아닌 하나 이상의 정보를 가지고도 공작물(100)을 파지하기 위해 클램핑 척(200)에 공급할 초기 유압을 결정할 수 있다.
그리고 압력 센서(310)가 스핀들의 회전 속도 변화에 따라 공작물(100)에 가해지는 압력의 변화를 감지하면, 제어부(700)는 유압 조절부(500)를 제어하여 클램핑 척(200)에 공급되는 유압을 조절함으로써 복수의 클램핑 조(220)와 공작물(100) 사이의 압력을 일정하게 유지한다.
따라서, 스핀들의 회전 관성에 의해 클램핑 조(220)와 공작물(100) 사이의 상대적인 압력이 변하는 것을 일정하게 유지할 수 있으며, 과도한 압력이 공작물(100)에 가해져 공작물(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
신호 증폭 및 변환부(730)는 리니어 스케일(250), 압력 센서(310), 및 로드셀(320)의 정보 신호를 증폭하고 디지털로 변환하여 제어부(700)에 전달한다. 본 발명의 일 실시예에서, 신호 증폭 및 변환부(730)는 생략될 수도 있다.
표시부(780)는 제어부(700)에 전달된 각종 정보와 제어부(700)가 비교 연산한 데이터를 표시할 수 있다.
알람부(790)는 제어부(700)가 공작물(100)의 이탈 경고 신호를 발생시키면, 경고음을 울릴 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작 기계용 클램핑 장치(101)의 동작 원리를 구체적으로 살펴본다.
먼저, 제어부(700)는 공작 기계의 수치 제어 장치 또는 정보 입력부(750)를 통해 클램핑 척(200)이 파지할 공작물(100)의 소재, 공작물(100)의 길이, 및 공작물(100) 내부의 중공 여부에 대한 정보를 입력 받는다.
다음, 도 1에 도시한 바와 같이, 로드셀(320)에 의해 공작물(100)의 무게가 측정된다. 이때, 공작물 지지부(900)는 공작물(100)의 타측을 지지하여 공작물(100)이 클램핑 척(200)으로부터 완전히 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 클램핑 조(220)가 공작물(100)을 클램핑하면, 리니어 스케일(250)이 클램핑 조(220)의 직선 변위를 측정하여 클램핑 척(200)에 클램핑된 공작물(100)의 직경을 측정한다. 그리고 압력 센서(310)는 클램핑 조(220)와 공작물(100) 간의 상대 압력을 측정한다.
제어부(700)는 공작물(100)의 무게, 직경, 및 압력에 대한 정보를 전달받아 사전에 전달받은 공작물(100)의 소재, 길이, 및 중공 여부에 대한 정보와 함께 비교 연산하여 클램핑 척(200)에 공급할 초기 유압을 결정한다. 그리고 제어부(700)는 초기 유압이 클램핑 척(200)에 공급되도록 유압 조절부(500)를 제어한다.
다음, 스핀들의 회전 관성에 의해 클램핑 조(220)와 공작물(100) 사이의 상대적인 압력이 변하면, 제어부(700)는 압력 센서(310)를 통해 이를 감지한 후 유압 조절부(500)를 제어하여 클램핑 척(200)에 공급되는 유압을 조절함으로써 클램핑 조(220)와 공작물(100) 사이의 상대적인 압력을 일정한 범위 내로 유지시킨다.
또한, 제어부(700)가 유압 조절부(500)를 제어하여 클램핑 척(200)에 최대 유압을 공급함에도 클램핑 조(220)과 공작물(100) 간의 상대 압력이 지속적으로 감속하면, 제어부(700)는 공작물(100)의 이탈 경고 신호를 발생시킨다.
클램핑 조(220)와 공작물(100) 간의 상대 압력이 일정 수준 이하로 낮아지면, 클램핑 척(200)이 공작물(100)을 클램핑하는 힘이 작아짐을 의미하므로 공작물(100)이 클램핑 척(200)으로부터 이탈될 수 있다. 이는 공작물(100)이 손상되거나 유압이 손실되는 등 다양한 이유로 발생될 수 있다.
제어부(700)는 경고 신호가 발생되면 공작 기계의 동작을 중단시키고, 알람부(790)는 제어부(700)의 경고 신호를 전달받아 경고음을 울릴 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클램핑 장치(101)가 공작물(100)을 파지하는 힘을 일정하게 유지하므로, 공작 기계의 공작물(100)에 대한 가공 정밀성을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 클램핑 장치(101)는 가공 중에 공작물(100)이 이탈하는 것을 사전에 감지하여 공작물(100)의 이탈을 예방할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 공작물 101: 클램핑 장치
200: 클램핑 척 210: 척 몸체
220: 클램핑 조 250: 리니어 스케일
310: 압력 센서 320: 로드셀
400: 유압 공급 라인 500: 유압 조절부
501: 조절용 구동 드라이브 510: 유압 제어 모터
515: 조절용 피니언 기어 520: 조절용 래크 기어
550: 유압 컨트롤 밸브 700: 제어부
730: 신호 증폭 및 변환부 750: 정보 입력부
780: 표시부 790: 알람부
900: 공작물 지지부 901: 지지용 구동 드라이브
910: 지지 제어 모터 915: 지지용 피니언 기어
920: 지지용 래크 기어 950: 지지대

Claims (7)

  1. 스핀들(spindle)에 장착되는 공작 기계용 클램핑 장치에 있어서,
    공작물의 일측을 지지하는 복수의 클램핑 조와, 상기 복수의 클램핑 조의 직선 변위를 측정하여 상기 공작물의 직경을 측정하는 리니어 스케일(linear scale)을 갖는 클램핑 척;
    상기 복수의 클램핑 조 중 하나 이상에 설치되어 상기 복수의 클램핑 조가 상기 공작물에 가하는 압력을 측정하는 압력 센서;
    상기 복수의 클램핑 조 중 하방에 위치한 상기 클램핑 조에 설치되어 상기 공작물의 무게를 측정하는 로드셀(load cell);
    상기 클램핑 척에 유압을 공급하는 유압 공급 라인;
    상기 유압 공급 라인 상에 설치되어 상기 공작물을 클램핑하기 위해 상기 클램핑 척에 공급되는 유압을 조절하는 유압 조절부; 및
    상기 리니어 스케일과, 상기 압력 센서, 그리고 상기 로드셀로부터 각각 상기 공작물의 직경, 상기 공작물에 가해지는 압력, 및 상기 공작물의 무게에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수신하여 상기 유압 조절부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 공작 기계용 클램핑 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 공작물의 소재, 상기 공작물의 길이, 및 상기 공작물 내부의 중공 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 입력받아 상기 제어부에 제공하는 정보 입력부를 더 포함하는 공작 기계용 클램핑 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제어부는 상기 공작물의 직경, 상기 공작물의 무게, 상기 공작물의 소재, 상기 공작물의 길이, 및 상기 공작물 내부의 중공 여부에 대한 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 의해 상기 공작물을 파지하기 위해 상기 클램핑 척에 공급되는 초기 유압을 결정하고,
    상기 압력 센서가 스핀들의 회전 속도 변화에 따라 상기 공작물에 가해지는 압력의 변화를 감지하면 상기 제어부는 상기 유압 조절부를 제어하여 상기 복수의 클램핑 조와 상기 공작물 사이의 압력을 일정하게 조절하는 공작 기계용 클램핑 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 유압 조절부가 상기 클램핑 척에 최대 유압을 공급하여도 상기 압력 센서를 통해 측정되는 압력이 지속적으로 감소하면 상기 제어부는 상기 공작물의 이탈 경고 신호를 발생시키는 공작 기계용 클램핑 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 유압 조절부는,
    회전축에 조절용 피니언 기어가 설치된 유압 제어 모터와;
    상기 조절용 피니언 기어와 맞물려 상기 유압 제어 모터의 회전에 따라 왕복 운동하는 조절용 래크 기어; 그리고
    상기 조절용 래크 기어의 왕복에 따라 상기 유압 공급 라인이 공급하는 유압을 조절하는 유압 컨트롤 밸브
    를 포함하는 공작 기계용 클램핑 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 로드셀은 상기 공작물에 대한 상기 클램핑 척의 클램핑이 해제된 상태에서 상기 공작물의 무게를 측정하며,
    상기 로드셀이 상기 공작물의 무게를 측정할 때 상기 공작물이 상기 클램핑 척으로부터 이탈하는 것을 방지하는 공작물 지지부를 더 포함하는 공작 기계용 클램핑 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 공작물 지지부는,
    회전축에 지지용 피니언 기어가 설치된 지지 제어 모터와;
    상기 지지용 피니언 기어와 맞물려 상기 지지 제어 모터의 회전에 따라 왕복 운동하는 지지용 래크 기어; 그리고
    일측은 상기 지지용 래크 기어와 연결되고 타측은 상기 공작물을 받치는 지지대
    를 포함하는 공작 기계용 클램핑 장치.
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