KR20150017571A

KR20150017571A - 초소형 cnc 선반의 공작물 클램핑 장치

Info

Publication number: KR20150017571A
Application number: KR1020130093664A
Authority: KR
Inventors: 심윤섭
Original assignee: 심윤섭
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-02-17

Abstract

본 발명은 초소형 CNC 선반의 공작물 클램핑하는 장치로서, 더욱 상세하게는 선반(lathe)에서 공작물 클램핑(착탈)용으로 사용되는 콜렛척(collet chuck)은 전후진 실린더(cylinder)에 의해 개폐되어 공작물을 착탈한다. 일반적으로 실린더 전후진 구동원으로 압축공기나 유압유에 의해 동작하나 본 발명에서는 캠(cam)과 전기 모터의 회전운동을 레바의 동작에 의해 직선운동으로 전환하여 콜렛척을 개폐하여 공작물을 착탈하는 장치이다.

Description

초소형 CNC 선반의 공작물 클램핑 장치 {Workpiece clamping device of mini cnc lathe}

초소형 CNC 선반의 사용용도는 압축공기를 발생하는 콤프레셔(compressor)나 별도의 유압 유니트가 준비되어 있는 공장에서 사용할 수 있으나 가정용 공방이나 개인의 목업 제작용으로 사용하는 매니아층을 위해 에어 콤프레셔나 유압 유니트가 준비되지 않는 장소에서 단상의 교류 전원만으로 콜렛척 자동 개폐장치를 구동할 수 있도록 하는 데 있다.

초소형 CNC 선반의 실사용은 위의 제약으로 인해 일반적으로 공작물을 착탈하기 위하여 수동척을 사용하는 것이 일반적이다.

에어 콤프레셔나 유압 유니트가 구비되지 않은 개인 작업장이나 가정용 공방에서 다량의 가공 공작물을 연속 선반 가공을 할 때, 공작물의 착탈을 용이하게 하고 박형 파이프류와 같은 공작물을 가공할 때, 클램핑 힘에 의한 가공물의 변형을 최소화 하기 위하여 전기 모터, 캠과 레버 기구에 의해 콜렛척을 자동으로 개폐하는 장치가 필요하다.

상기 기술을 달성하기 위하여 선반의 콜렛을 척 하우징 (chuck housing)에 의하여 개폐를 위한 전진과 후진을 하도록 콜렛 홀더(collet holder)에 연결되고 이 홀터는 베어링과 레버(lever)기구에 의해 고정되고 레버 하단부의 좌측에는 압축 스프링에 의해 항상 전진되어 콜렛이 오픈(open)된 초기 상태에서 콘트롤러(cnc controller)의 지령에 의해 기어드 모터(geared motor) 샤프트와 캠은 90~180도 구간으로 회전하여 콜렛이 후진시켜 공작물을 클램핑하는 메카니즘이다.

본 발명에 따르면 에어 콤프레셔가 설치되지 않은 일반 가정이나 개인 공방에서 다량의 선반 가공 공작물이나 박형 파이프와 같이 클램핑 함에 의해 가공 전후 가공변형을 최소화 하기 위하여 단상이 교류 전원만으로 콜렛척 자동 개폐가 가능하는 데 적용될 수 있다.

도 1은 클램핑 장치의 전체 예시도이다.
도 2는 클램핑 장치의 세부도이다.
도 3은 도 2의 평면 상세도이다.
도 4는 도 2의 우측면 상세도이다.
도 5는 클램핑 장치의 초기도이다.
도 6은 클램핑 장치가 클로즈(close) 상태도이다.
도 7은 클램핑 장치가 오픈(open) 상태도이다.

도 1에서와 같이 콜렛(collet) (11)은 콜렛 홀더(12)에 나사로 연결되고 콜렛 하우징(13)에 의해 회전 중심축에 위치한다. 콜렛 하우징(13)은 다수의 스핀들 베어링에 지지되는 스핀들(14)에 의해 회전 중심축으로 고정되어 스핀들 모터의 회전력이 벨트에 의해 스핀들 풀리(15)에 전달되어 회전하도록 하는 구조이다. 콜렛 홀더(12)는 회전을 위해 베어링에 삽입되고 레베(17)에 고정된다. 이 레버(17)은 스핀들 중심 축선 방향으로 미세이동이 가능하고 레버 고정링 (16)과 (18)에 의해 고정된다. 레버(17)은 레버 회전중심 샤프트(19)에 의해 스핀들 중심 축선 방향으로 일정한 각도를 갖는 요동 운동을 한다. 스프링 홀더(23)에 의해 지지되는 스프링 (22)는 일정한 스프링 압력으로 레버(17)를 우측으로 항상 밀고 있으므로 콜렛(11)은 좌측으로 밀려 오픈(open) 상태가 초기상태로 콘트롤러의 지령에 의해 전기 모터에 의해 캠(20)이 일정 각도로 회전하여 레버(17)을 우측으로 밀면 콜렛(11)은 후진하여 클로즈(close) 하도록 한다. 이의 동작을 컨트롤러 (controller)의 지령에 의해 자동 반복 동작한다.

도 2, 도 3, 도 4는 도 1의 구체화 하기 위한 상세도로 동작 원리는 동일하다. 도 5는 콜렛의 초기 상태도 이며 도 6은 전기모터(65)가 일정각도로 회전하면 전기 모터(65)의 샤프트에 고정된 캠(64)가 레버 (66)을 스핀들 중심 축선 좌측방향으로 밀어 콜렛 하우징 (67)에 의해 콜렛(61)이 우측 방향으로 움직이면서 콜렛 (61)이 클로즈(close)되는 상태도 이다. 도 7은 도 6과 반대 방향으로 복귀하는 상태도이다.

11 : 콜렛 12 : 콜렛 홀더
13 : 콜렛 척 하우징 14 : 스핀들
15 : 스핀들 풀리 16 : 레버 고정링(전)
17 : 레버 18 : 레버 고정링(후)
19 : 레버 회전 중심 샤프트 20 : 캠 (cam)
21 : 캡 받침 링 22 : 스프링 (압축)
23 : 스프링 홀더 41 : 콜렛
31 : 레버 고정링(전) 32 : 레버 고정링(후)
33 : 레버 회전 중심 샤프트 34 : 콜렛 하우징
35 : 레버 36 : 캠 받침 링
37 : 캠 (cam) 38 : 전기 모터
39 : 스프링 40 : 스프링 홀더
61 : 콜렛 62 : 스프링
63 : 캠 받침 링 64 : 캠
65 : 전기 모터 66 : 레버
67 : 콜렛 하우징

Claims

소형 씨앤씨(CNC) 선반에서 콜렛 척에 적용되는 척 개폐 장치로써 전기 모터, 캠 및 레버 기구의 전후 왕복 동작 장치