KR20160011550A - 성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법 - Google Patents

성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법 Download PDF

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KR20160011550A
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Abstract

본 발명은 성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법에 관한 것으로서, 작업대 상방에 복수개의 클램프부를 형성하되, 복수의 클램프부 각각에 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물을 안착시킨 후 유압을 공급하여 성형물을 클램프부에 고정하고, 그 상태에서 각각의 성형물의 상면, 내면, 외면을 가공하며, 성형물을 클램프부로 90도 각도 정, 역회전시킨 후 성형물의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하고, 가공된 성형물을 구획 절단하여 가공물을 획득하며, 이 획득한 가공물 저면이 상방으로 노출되도록 클램프부에 고정하여 저면을 가공한다.
본 발명에 따르면, 클램프부의 회전작동으로 성형물의 성형면을 가공장치 방향으로 손쉽게 노출시켜 성형물을 재고정해야하는 번거로움이 없고, 성형물 고정의 불편함 해소로 작업능률이 향상되며, 클램프부로 공급되는 유압을 압력센서로 측정하여 압력의 균일화를 이루고, 이 압력의 균일화로 성형물이 클램프부에 의해 변형이 발생되는 것이 방지되며, 성형물을 고정하는 고정력이 견고하여 가공작업시 성형물에 유동이 없고, 복수의 클램프부에 고정된 성형물을 동시에 가공하여 가공작업 시간 단축과 동시에 대량 생산이 가능하며, 불량감소 및 균일한 가공 품질의 획득으로 생산성 향상과 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

Description

성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법{Molding process using the mold clamping device and method}
본 발명은 클램프 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유압으로 작동되는 클램프를 이용하여 일정높이의 성형물 하단부를 고정하되, 성형물의 상면, 내면 및 외면을 가공한 후 정해진 높이로 절단하여 가공물을 획득 한 후, 획득한 가공물의 저면을 가공하는 반복작업을 통해 복수의 가공물을 획득하는 성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 클램프 장치는 공작 기계의 테이블 위에 설치되어 성형물(공작물)을 고정하는 장치로, 주로 성형물의 후가공시 성형물에 유동이 발생되는 것을 방지한다.
본 발명에서 성형물은 사출성형방식에 의해 제작되어 그 길이가 길게 형성되고, 이 단일의 성형물을 구획 절단하여 복수의 셀 단위 성형물을 획득하는 것이다.
이때, 상기에서 획득한 셀 단위 성형물을 도 1에 나타난 것과 같이, 지그(예컨대, 바이스)로 고정하고, 그 상태에서 성형물의 상면을 가공하는 작업을 진행하며, 이후 성형물의 상면 가공이 완료되면, 상기 지그에서 성형물을 분리시킨 후, 성형물의 저면이 상방으로 향하도록 지그에 재고정하여 성형물의 저면을 가공한다.
또한, 성형물의 저면 가공이 완료되면, 성형물 측면이 상기 지그의 상방으로 향하도록 성형물을 상기 지그에 반복적으로 재고정하여 성형물의 측면을 가공한다.
상기와 같이 종래에는 셀 단위 성형물을 반복적으로 지그에 재고정하여 가공작업을 진행함으로써, 셀 단위 가공물을 획득하였다.
하지만, 상기와 같이 지그에 셀 단위 성형물을 고정하여 가공작업을 진행하는 경우에는, 셀 단위 성형물의 가공면에 따라 셀 단위 성형물을 지그에 반복하여 재고정하는 번거로움이 있고, 셀 단위 성형물 재고정으로 작업시간 지연과 동시에 작업능률이 저하되며, 지그 고정시 셀 단위 성형물이 정해진 압 이상으로 가압되어 성형물에 변형이 발생되거나 혹은 정해진 압력 이하로 가압되어 성형물이 지그에 견고하게 고정되지 못하며, 성형물 변형 또는 고정력 약화로 가공작업시 성형물에 유동이 발생되어 불량률이 증가되고, 단일의 성형물 각각을 가공하는 작업 시간이 장기간 소요되어 생산능률 저하와 동시에 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
KR 10-1285739 B1
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 작업대 상방에 복수개의 클램프부를 형성하되, 복수의 클램프부 각각에 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물을 안착시킨 후 유압을 공급하여 성형물을 클램프부에 고정하고, 그 상태에서 각각의 성형물의 상면, 내면, 외면을 가공하며, 성형물을 클램프부를 이용하여 90도 각도 정, 역회전시킨 후 성형물의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하고, 가공된 성형물을 구획 절단하여 가공물을 획득한다.
필요에 따라, 이 획득한 가공물 저면을 별도에 방법으로 가공할 수도 있다.
본 발명의 다른 목적은, 작업대의 일측면에 클램프부를 회전작동시키는 회전작동부를 구비하여, 클램프부에 고정된 성형물을 회전시키는 성형물 클램프 장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 성형물 클램프 장치는, 작업대; 및 상기 작업대 상방에 복수개로 설치되고, 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물을 안착시켜 성형물의 하단부를 유압방식으로 고정하는 클램프부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 작업대는, 일 측면에 상기 클램프부를 회전작동시켜, 상기 클램프부에 고정된 성형물이 회전되도록 하는 회전작동부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 회전작동부는, 수평이동되는 가이드를 구비한 슬라이딩부와, 상기 가이드 상단에 설치되어 수평 이동되는 래크기어, 상기 래크기어의 길이방향을 따라 적어도 1개 이상 설치되어 상기 래크기어에 의해 정, 역회전되는 피니언기어 및 상기 피니언기어 일단에 설치되고, 상기 피니언기어의 회전력을 전달받아 상기 클램프부를 정해진 각도 회전시키는 회전제어장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 회전작동부의 회전제어장치는, 상기 피니언기어의 회전력을 전달받아 상기 클램프부를 정방향 또는 역방향으로 90도 각도 회전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는, 상면 테두리를 따라 성형물의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈을 형성한 몸체와; 중공형상으로 상기 몸체 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상기 몸체 내주면 방향으로 유압이 공급되도록 유도하는 복수의 유도관을 형성하고 있는 유압공급부; 상기 유도관 말단에 설치되고, 상기 유도관으로 공급되는 유압에 밀려 성형물의 내주면을 가압하는 가압부재; 및 상기 유압공급부의 유도관 말단과 서로 대응되는 상기 몸체 내주면에 설치되어 유압에 의해 밀려난 상기 가압부재를 원위치로 복귀시키는 탄성부재;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는, 상면 테두리를 따라 성형물의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈을 형성한 몸체와; 상협하광 구조로 상기 몸체 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상, 하로 승강 이동되어 상기 몸체의 바닥면 상방으로 노출되는 승강부; 일단이 상기 승강부의 외면에 밀리되, 타단이 성형물의 내주면을 외측 방향으로 밀면서 하방으로 눌러 성형물을 고정하는 회전누름부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 클램프부는, 상기 몸체의 삽입홈 바닥면에 성형물의 밀착 여부를 감지하는 복수의 압입센서를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 클램프 장치에 있어서, 상기 작업대 일측에는,
상기 클램프부에 유압을 공급하거나 혹은 상기 클램프부에 공급된 유압을 제거하는 유압장치가 설치되어 있고, 상기 유압장치의 일단에는 상기 클램프부로 공급되는 유압의 압력을 측정하는 압력센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 가공방법은, 정해진 높이를 갖도록 성형된 단일의 성형물을 작업대의 클램프부에 삽입하고, 그 상태에서 상기 클램프부에 유압을 공급하여 성형물을 상기 클램프부에 고정시키는 제1과정과; 상기 제1과정에서 고정된 성형물의 상면, 내면, 외면을 가공하는 제2과정; 회전제어장치로 제어하여 상기 클램프부를 정방향 또는 역방향으로 정해진 각도 회전시켜 성형물을 회전시키는 제3과정; 회전된 성형물의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하는 제4과정; 상기 클램프부를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 성형물을 원위치시키는 제5과정; 상기 성형물의 상단부를 구획 절단하여 가공물을 획득하는 제6과정;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 가공방법에 있어서, 상기 제6과정이후, 획득한 가공물을 클램프부에 삽입하고, 그 상태에서 상기 클램프부에 유압을 공급하여 가공물의 저면이 상방으로 향하도록 상기 클램프부에 고정시키는 제7과정; 및 상기 클램프부에 고정되어 상방으로 노출된 가공물의 저면을 가공하는 제8과정;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 가공방법에 있어서, 상기 제3과정, 제5과정은, 상기 클램프부를 정, 역 방향으로 90도 각도 회전시켜 성형물의 성형면을 상방으로 향하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 가공방법에 있어서, 상기 제4과정은, 성형물을 상기 제3과정의 방향과 반대되는 방향으로 회전시켜 성형물의 또 다른 측면을 더 가공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 성형물 가공방법에 있어서, 상기 제6과정에서는, 상기 성형물을 T-커터(cutter)로 절단하여 가공물을 획득하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 클램프부의 회전작동으로 성형물의 성형면을 가공장치 방향으로 손쉽게 노출시켜 성형물을 재고정해야하는 번거로움이 없고, 성형물 고정의 불편함 해소로 작업능률이 향상된다.
또한, 클램프부로 공급되는 유압을 압력센서로 측정하여 압력의 균일화를 이루고, 이 압력의 균일화로 성형물이 클램프부에 의해 변형이 발생되는 것이 방지되며, 성형물을 고정하는 고정력이 견고하여 가공작업시 성형물에 유동이 감소된다.
아울러, 복수의 클램프부에 고정된 성형물을 동시에 가공하여 가공작업 시간 단축과 동시에 대량 생산이 가능하며, 불량감소 및 균일한 가공 품질의 획득으로 생산성 향상과 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 종래 셀 단위 성형물을 각각 지그로 고정하여 가공하는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치의 클램프부를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치의 클램프부에 성형물이 올려진 상태를 나타낸 도면.
도 6a 및 6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치의 클램프부로 유압이 공급되어 성형물을 고정하는 상태를 나타낸 도면.
도 7a 및 7b는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치의 클램프부가 정, 역 방향으로 회전되는 상태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 성형물 클램프 장치의 클램프부를 나타낸 측 단면도.
도 9는 본 발명의 제1, 제2실시예에 따른 성형물 클램프 장치로 성형물을 고정하여 성형물을 가공하는 과정을 나타낸 순서도.
도 10은 도 9의 성형물 가공방법을 통해 제작된 가공물을 나타낸 사시도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도 1 내지 도 작업대(100)는 지면에서 정해진 높이로 돌출 형성된다.
상기 작업대(100)는 상방에 열 및 행 방향으로 복수개의 클램프부(200)를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 작업대(100)는 일 측면에 상기 클램프부(200)를 회전작동시켜, 상기 클램프부(200)에 고정된 성형물(10)이 회전되도록 하는 회전작동부(110)를 더 구비한다.
상기 회전작동부(110)는 수평 이동되는 가이드(111a)를 구비한 슬라이딩부(111)와, 상기 가이드(111a) 상단에 설치되어 수평 이동되는 래크기어(112), 상기 래크기어(112)의 길이방향을 따라 적어도 1개 이상 설치되어 상기 래크기어(112)에 의해 정, 역회전되는 피니언기어(113) 및 상기 피니언기어(113) 일단에 설치되고, 상기 피니언기어(113)의 회전력을 전달받아 상기 클램프부(200)를 정해진 각도 회전시키는 회전제어장치(114)로 구성된다.
상기 회전작동부(110)의 회전제어장치(114)는, 상기 피니언기어(113)의 회전력을 전달받아 상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 90도 각도 회전시킨다.
클램프부(200)는 상기 작업대(100) 상방에 복수개로 설치되고, 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물(10)을 안착시켜 성형물(10)의 하단부를 유압방식으로 고정한다.
상기 클램프부(200)는 복수개로 일렬 배치되되, 그 사이에 연결축(200a)을 형성하여 일체로 제작되고, 이 연결축(200a)을 통해 상기 유압장치(300)로 부터 유압을 공급받아 성형물(10) 하단부를 고정한다.
상기 클램프부(200)는 상면 테두리를 따라 성형물(10)의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈(211)을 형성한 몸체(210)와, 중공형상으로 상기 몸체(210) 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상기 몸체(210) 내주면 방향으로 유압이 공급되도록 유도하는 복수의 유도관(221)을 형성하고 있는 유압공급부(220), 상기 유도관(221) 말단에 설치되고, 상기 유도관(221)으로 공급되는 유압에 밀려 성형물(10)의 내주면을 가압하는 가압부재(230) 및 상기 유압공급부(220)의 유도관(221) 말단과 서로 대응되는 상기 몸체(210) 내주면에 설치되어 유압에 의해 밀려난 상기 가압부재(230)를 원위치로 복귀시키는 탄성부재(240)로 구성된다.
상기 삽입홈(211)은 성형물(10)의 단면 폭보다 상대적으로 크게 형성되어, 상기 가압부재(230)로 성형물(10) 가압시 성형물(10)이 외측 방향으로 밀리면서 상기 가압부재(230)에 가압된다.
상기 몸체(210)의 삽입홈(211) 바닥면에는 성형물(10)의 밀착 여부를 감지하는 복수의 압입센서(250)가 형성된다.
상기 압입센서(250)는 상기 삽입홈(211) 내로 침투된 이물질이나 혹은 사용자의 실수로 성형물(10)이 일방향으로 기울어져 삽입되는 경우, 이 성형물(10)의 기울어짐 방향을 외부의 디스플레이(미도시)를 통해 표시한다.
상기 유압공급부(220)는 상기 클램프부(200)의 연결축(200a)을 통해 공급되는 유압을 공급받아 상기 유도관(221)으로 안내한다.
상기 가압부재(230)는 상기 유압공급부(220)로 공급되는 유압에 밀려 외부로 이동되었다가, 상기 유압공급부(220) 내의 유압 제거시 상기 탄성부재(240)에 의해 상기 유도관(221) 내로 재진입된다.
상기 작업대(100)의 일측에는 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하거나 혹은 상기 클램프부(200)에 공급된 유압을 제거하는 유압장치(300)가 설치되고, 상기 유압장치(300)의 일단에는 상기 클램프부(200)로 공급되는 유압의 압력을 측정하는 압력센서(310)가 설치된다.
상기 압력센서(310)는 상기 클램프부(200)의 유압공급부(220)로 공급되는 유압의 압력을 측정하여, 압력 변화시 외부 디스플레이를 통해 변화된 압력 수치를 표시한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 성형물 클램프 장치는 다음과 같이 사용된다.
먼저, 작업대(100)의 상방에 설치된 클램프부(200)의 몸체(210)에 정해진 높이를 갖는 단일의 성형물(10)을 안착시키고, 그 상태에서 상기 유압장치(300)를 구동시켜 상기 클램프부(200)에 유압을 공급(S100)한다.
그러면, 상기 클램프부(200)의 몸체(210)에 형성된 연결축(100a)을 통해 상기 유압공급부(220)로 유압이 공급되고, 이 유압이 상기 유도관(221)을 통해 분산되어 복수의 상기 가압부재(230)를 동시에 가압하게 된다.
여기서, 상기 유압장치(300)는 일단에 설치된 상기 압력센서(310)를 통해 상기 유압공급부(220)로 공급되는 유압의 압력을 측정하게 되고, 만약, 상기 유압공급부(220)로 공급되는 유압의 압력에 변화가 생기면 외부에 설치된 디스플레이(미도시)를 통해 변화된 압력값을 표시하게 된다.
또한, 성형물(10)은 상기 몸체(210)의 삽입홈(211) 내로 삽입되어 상기 몸체(210) 상에 안착된 상태로, 상기 유도관(221)으로 공급된 유압에 의해 상기 유도관(221) 외부로 노출되는 상기 가압부재(230)에 내주면이 눌림되어 상기 성형물(10)이 상기 클램프부(200)에 견고하게 고정된다.
이때, 상기 삽입홈(211)의 바닥면에는 복수의 압입센서(250)가 설치되어 있고, 이 압입센서(250)가 상기 삽입홈(211) 내로 침투된 이물질이나 혹은 사용자의 실수로 성형물(10)이 일방향으로 기울어져 삽입된 것을 감지하여, 기울어짐 방향 및 수치를 외부의 디스플레이를 통해 표시한다.
이후, 상기 클램프부(200)에 고정된 단일의 성형물(10) 상단부에 상면, 내면 및 외면을 가공(S200)하게 된다.
한편, 상기 성형물(10)의 측면을 가공하고자 하는 경우에는, 상기 회전작동부(110)를 작동시켜 상기 클램프부(200)를 정, 역 방향으로 회전시킴으로써, 상기 클램프부(200)에 고정된 성형물(10)의 측면이 상방으로 노출된다.
즉, 상기 회전작동부(110)의 슬라이딩부(111)를 작동시켜 상기 가이드(111a)를 수평 이동시키고, 이 가이드(111a)의 수평 이동에 따라 상기 래크기어(112)가 전진 이동되면서 상기 피니언기어(113)를 정방향으로 회전시키며, 이 피니언기어(113)의 회전력을 상기 회전제어장치(114)가 제어하여 상기 클램프부(200)를 정방향으로 정해진 각도 회전(S300)시킨다.
여기서, 상기 회전제어장치(114)는 상기 피니언기어(113)의 회전력을 제어하여 상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 90도 각도 회전시키게 됨으로써, 상기 성형물(10) 측면이 상방으로 노출된다.
이어서, 상방으로 노출된 상기 성형물(10)의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하는 가공 작업을 진행(S400)하게 된다.
만약, 상기 성형물(10)의 또 다른 측면을 더 가공하고자 하는 경우에는, 상기 슬라이딩부(111)의 가이드(111a)를 작동시켜 상기 래크기어(112)가 후진 이동되도록 함으로써, 상기 피니언기어(113)가 역방향으로 회전되면서 상기 클램프부(200)를 상기와 반대되는 방향으로 회전시켜 상기 성형물(10)의 또 다른 측면이 상방으로 노출된다.
이때, 상기 성형물(10)의 또 다른 측면은 상기와 동일한 방법으로 가공한다.
그리고, 상기 성형물(10)의 측면 가공이 완료되면, 상기 회전작동부(110)를 상기와 동일한 방법으로 정방향 또는 역방향으로 회전작동시켜 상기 성형물(10)의 상면이 상방을 향하도록 한다(S500).
이어서, 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 구획 절단하여 상면, 내면, 외면 및 측면 가공이 완료된 셀 단위의 가공물(10')을 획득(S600)한다.
여기서, 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 상기와 동일한 과정을 통해 순차적으로 가공 및 구획 절단함으로써, 복수의 셀 단위의 가공물(10')을 연속하여 획득하게 된다.
한편, 상기에서와 같이 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 순차적으로 가공 및 구획 절단한 후 남은 성형물(10)을 상기 클램프부(200)에서 이탈시키고자 하는 경우에는, 상기 유압장치(300)로 상기 클램프부(200)로 공급된 유압을 제거한다.
그러면, 상기 가압부재(230)와 서로 마주보도록 설치된 탄성부재(240)의 탄성력에 의해 상기 가압부재(230)가 상기 유도관(221) 내로 재 진입된다.
즉, 상기 유도관(221) 내로 상기 가압부재(230)가 진입됨에 따라, 상기 성형물(10)을 누르는 가압력이 해제되고, 이에 따라 상기 성형물(10)을 고정하는 고정력이 해제되어 상기 성형물(10)을 상기 삽입홈(211)에서 이탈시키게 되는 것이다.
이후, 필요에 따라 상기에서 획득한 상면, 내면, 외면 및 측면 가공이 완료된 셀 단위의 가공물(10') 저면이 상방으로 향하도록 상기 몸체(210)의 삽입홈(211)에 상기 가공물(10')을 삽입하고, 그 상태에서 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 가공물(10')을 고정(S700)한다.
이때, 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 상기 가공물(10')을 고정하는 구조는 상기와 동일한 구조이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
그리고, 상기 클램프부(200)에 고정되어 상방으로 노출된 상기 가공물(10')의 저면을 가공(S800)함으로써, 가공이 완료된 가공물(10')을 획득하는 것이다.
[실시예 2]
이하의 설명에서, 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
클램프부(200)는 상기 작업대(100) 상방에 복수개로 설치되고, 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물(10)을 안착시켜 성형물(10)의 하단부를 유압방식으로 고정한다.
상기 클램프부(200)는 복수개로 일렬 배치되되, 그 사이에 연결축(200a)을 형성하여 일체로 제작되고, 이 연결축(200a)을 통해 상기 유압장치(300)로 부터 유압을 공급받아 성형물(10) 하단부를 고정한다.
상기 클램프부(200)는 상면 테두리를 따라 성형물(10)의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈(211')을 형성한 몸체(210')와, 상협하광 구조로 상기 몸체(210') 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상, 하로 승강 이동되어 상기 몸체(210')의 바닥면 상방으로 노출되는 승강부(220'), 일단이 상기 승강부(220')의 외면에 밀리되, 타단이 성형물(10)의 내주면을 외측 방향으로 밀면서 하방으로 눌러 성형물을 고정하는 회전누름부(230')로 구성된다.
상기 삽입홈(211')의 폭은 성형물(10)의 단면 폭보다 상대적으로 크게 형성되어, 회전누름부(230')을 회전시켜 상기 성형물(10) 가압시 성형물(10)이 외측 방향으로 밀리면서 상기 회전누름부(230')에 가압된다.
상기 몸체(210')의 삽입홈(211') 바닥면에는 성형물(10)의 밀착 여부를 감지하는 복수의 압입센서(250)가 형성된다.
상기 압입센서(250)는 상기 삽입홈(211') 내로 침투된 이물질이나 혹은 사용자의 실수로 성형물(10)이 일방향으로 기울어져 삽입되는 경우, 이 성형물(10)의 기울어짐 방향을 외부의 디스플레이(미도시)를 통해 표시한다.
상기 승강부(220')는 상기 클램프부(200)의 연결축(200a)을 통해 공급되는 유압을 공급받아 상방으로 이동되면서 상기 회전누름부(230')의 일단을 상방으로 밀어내거나 혹은 하방으로 이동되면서 상기 회전누름부(230')의 일단을 지지하여 상기 회전누름부(230')가 정해진 각도 이상 회전되는 것을 차단한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시예에 따른 성형물 클램프 장치는 다음과 같이 사용된다.
먼저, 작업대(100)의 상방에 설치된 클램프부(200)의 몸체(210)에 정해진 높이를 갖는 단일의 성형물(10)을 안착시키고, 그 상태에서 상기 유압장치(300)를 구동시켜 상기 클램프부(200)에 유압을 공급(S100)한다.
그러면, 상기 클램프부(200)의 몸체(210')에 형성된 연결축(200a)을 통해 유압이 공급되고, 이 유압에 의해 상기 승강부(220')가 상방으로 이동되면서 상기 회전누름부(230')의 일단을 상방으로 가압하게 된다.
이때, 상기 회전누름부(230')의 타단은 하향 경사지는 방향으로 회전되면서 상기 성형물(10)의 내주면을 외측 방향으로 밀어내면서 하방으로 가압하게 된다.
여기서, 상기 유압장치(300)는 일단에 설치된 상기 압력센서(310)를 통해 상기 클램프부(200)로 공급되는 유압의 압력을 측정하게 되고, 만약, 상기 클램프부(200)로 공급되는 유압의 압력에 변화가 생기면 외부에 설치된 디스플레이(미도시)를 통해 변화된 압력값을 표시하게 된다.
또한, 성형물(10)은 상기 몸체(210')의 삽입홈(211') 내로 삽입되어 상기 몸체(210') 상에 안착된 상태로, 상기 회전누름부(230')의 타단에 의해 그 내주면이 외측방향으로 밀리면서 하방으로 가압되어 상기 삽입홈(211') 바닥면에 견고하게 밀착 고정된다.
이때, 상기 삽입홈(211')의 바닥면에는 복수의 압입센서(250)가 설치되어 있고, 이 압입센서(250)가 상기 삽입홈(211') 내로 침투된 이물질이나 혹은 사용자의 실수로 성형물(10)이 일방향으로 기울어져 삽입된 것을 감지하여, 기울어짐 방향 및 수치를 외부의 디스플레이(미도시)를 통해 표시한다.
이후, 상기 클램프부(200)에 고정된 단일의 성형물(10) 상단부 상면, 내면 및 외면을 가공(S200)하게 된다.
한편, 상기 성형물(10)의 측면을 가공하고자 하는 경우에는, 상기 회전작동부(110)를 작동시켜 상기 클램프부(200)를 정, 역 방향으로 회전시킴으로써, 상기 클램프부(200)에 고정된 성형물(10)의 측면이 상방으로 노출된다.
즉, 상기 회전작동부(110)의 슬라이딩부(111)를 작동시켜 상기 가이드(111a)를 수평 이동시키고, 이 가이드(111a)의 수평 이동에 따라 상기 래크기어(112)가 전진 이동되면서 상기 피니언기어(113)를 정방향으로 회전시키며, 이 피니언기어(113)의 회전력을 상기 회전제어장치(114)가 제어하여 상기 클램프부(200)를 정방향으로 정해진 각도 회전(S300)시킨다.
여기서, 상기 회전제어장치(114)는 상기 피니언기어(113)의 회전력을 제어하여 상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 90도 각도 회전시키게 됨으로써, 상기 성형물(10) 측면이 상방으로 노출된다.
이어서, 상방으로 노출된 상기 성형물(10)의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하는 가공 작업을 진행(S400)하게 된다.
만약, 상기 성형물(10)의 또 다른 측면을 더 가공하고자 하는 경우에는, 상기 슬라이딩부(111)의 가이드(111a)를 작동시켜 상기 래크기어(112)가 후진 이동되도록 함으로써, 상기 래크기어(112)가 역방향으로 회전되면서 상기 클램프부(200)를 상기와 반대되는 방향으로 회전시켜 상기 성형물(10)의 또 다른 측면이 상방으로 노출된다.
이때, 상기 성형물(10)의 또 다른 측면은 상기와 동일한 방법으로 가공작업을 진행하게 된다.
그리고, 상기 성형물(10)의 측면 가공이 완료되면, 상기 회전작동부(110)를 상기와 동일한 방법으로 정방향 또는 역방향으로 회전작동시켜 상기 클램프부(200)에 고정된 상기 성형물(10) 상면이 상방을 향하(S500)도록 한다.
이어서, 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 구획 절단하여 상면, 내면, 외면 및 측면 가공이 완료된 셀 단위의 가공물(10')을 획득(S600)한다.
여기서, 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 상기와 동일한 과정을 통해 순차적으로 가공 및 구획 절단함으로써, 복수의 셀 단위의 가공물(10')을 연속하여 획득하게 된다.
한편, 상기에서와 같이 장방향으로 길게 형성된 단일의 상기 성형물(10) 상단부를 순차적으로 가공 및 구획 절단한 후 남은 성형물(10)을 상기 클램프부(200)에서 이탈시키고자 하는 경우에는, 상기 유압장치(300)로 상기 클램프부(200)로 공급된 유압을 제거하게 된다.
그러면, 상기 클램프부(200)로 공급된 유압이 제거됨과 동시에, 자유낙하 방식에 의해 상기 승강부(220')가 하방으로 이동되면서 상기 회전누름부(230')의 일단을 누르고 있는 가압력이 해제된다.
즉, 상기 회전누름부(230')의 일단이 상기 승강부(220')의 외면을 타고 하방으로 이동됨과 동시에, 상기 회전누름부(230')의 타단이 상향 경사지는 방향으로 회전되어 상기 성형물(10)을 고정하는 고정력이 해제되고, 이에따라, 상기 성형물(10)을 상기 삽입홈(211')에서 이탈시키게 된다.
이후, 필요에 따라 상기에서 획득한 상면, 내면, 외면 및 측면 가공이 완료된 셀 단위의 가공물(10') 저면이 상방으로 향하도록 상기 몸체(210')의 삽입홈(211')에 상기 가공물(10')을 삽입하고, 그 상태에서 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 가공물(10')을 고정(S700)한다.
이때, 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 상기 가공물(10')을 고정하는 구조는 상기와 동일한 구조이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
그리고, 상기 클램프부(200)에 고정되어 상방으로 노출된 상기 가공물(10')의 저면을 가공(S800)함으로써, 가공이 완료된 가공물(10')을 획득한다.
상기와 같이, 작업대(100) 상에 설치된 복수의 클램프부(200)에 유압을 공급하여 장방향으로 길게 형성된 단일의 성형물(10) 하단부를 고정하되, 이 성형물(10)의 상단부를 가공 및 구획 절단하는 반복 작업으로 복수의 셀 단위 가공물(10')을 획득하는 구조는, 클램프부(200)의 회전작동으로 성형물(10)의 성형면을 가공장치 방향으로 손쉽게 노출시켜 성형물(10)을 재고정해야하는 번거로움이 없고, 성형물(10) 고정의 불편함 해소로 작업능률이 향상되며, 클램프부(200)로 공급되는 유압을 압력센서(310)로 측정하여 압력의 균일화를 이루고, 이 압력의 균일화로 성형물(10)이 클램프부(200)에 의해 변형이 발생되는 것이 방지되며, 성형물(10)을 고정하는 고정력이 견고하여 가공작업시 성형물(10)에 유동이 없고, 복수의 클램프부(200)에 고정된 성형물(10) 상단부를 동시에 가공 및 구획 절단하여 가공작업 시간 단축과 동시에 대량 생산이 가능하며, 불량감소 및 균일한 가공 품질의 획득으로 생산성 향상과 제품의 신뢰성이 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 성형물 클램프 장치 및 이를 이용한 성형물 가공방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
10 : 성형물 100 : 작업대
100a : 연결축 110 : 회전작동부
111 : 슬라이딩부 111a : 가이드
112 : 래크기어 113 : 피니언기어
114 : 회전제어장치 200 : 클램프부
210,210' : 몸체 211,211' : 삽입홈
220 : 유압공급부 220' : 승강부
221 : 유도관 230 : 가압부재
230' : 회전 누름부 240 : 탄성부재
250 : 압입센서 300 : 유압장치
310 : 압력센서

Claims (13)

  1. 작업대(100); 및
    상기 작업대(100) 상방에 복수개로 설치되고, 장방향으로 길게 돌출 형성된 단일의 성형물(10)을 안착시켜 성형물(10)의 하단부를 유압방식으로 고정하는 클램프부(200);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 작업대(100)는,
    일 측면에 상기 클램프부(200)를 회전작동시켜, 상기 클램프부(200)에 고정된 성형물(10)이 회전되도록 하는 회전작동부(110)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전작동부(110)는,
    수평 이동되는 가이드(111a)를 구비한 슬라이딩부(111)와, 상기 슬라이딩부(111)의 가이드(111a) 상단에 설치되어 수평 이동되는 래크기어(112), 상기 래크기어(112)의 길이방향을 따라 적어도 1개 이상 설치되어 상기 래크기어(112)에 의해 정, 역회전되는 피니언기어(113) 및 상기 피니언기어(113) 일단에 설치되고, 상기 피니언기어(113)의 회전력을 전달받아 상기 클램프부(200)를 정해진 각도 회전시키는 회전제어장치(114)로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 회전작동부(110)의 회전제어장치(114)는,
    상기 피니언기어(113)의 회전력을 전달받아 상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 90도 각도 회전시키는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 클램프부(200)는,
    상면 테두리를 따라 성형물(10)의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈(211)을 형성한 몸체(210)와;
    중공형상으로 상기 몸체(210) 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상기 몸체(210) 내주면 방향으로 유압이 공급되도록 유도하는 복수의 유도관(221)을 형성하고 있는 유압공급부(220);
    상기 유도관(221) 말단에 설치되고, 상기 유도관(221)으로 공급되는 유압에 밀려 성형물(10)의 내주면을 가압하는 가압부재(230); 및
    상기 유압공급부(220)의 유도관(221) 말단과 서로 대응되는 상기 몸체(210) 내주면에 설치되어 유압에 의해 밀려난 상기 가압부재(230)를 원위치로 복귀시키는 탄성부재(240);
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 클램프부(200)는,
    상면 테두리를 따라 성형물(10)의 하단부 삽입을 허용하는 삽입홈(211')을 형성한 몸체(210')와;
    상협하광 구조로 상기 몸체(210') 내측에 설치되고, 유압을 공급받아 상, 하로 승강 이동되어 상기 몸체(210')의 바닥면 상방으로 노출되는 승강부(220');
    일단이 상기 승강부(220')의 외면에 밀리되, 타단이 성형물(10)의 내주면을 외측 방향으로 밀면서 하방으로 눌러 성형물을 고정하는 회전누름부(230');
    로 구성되는 성형물 클램프 장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 클램프부(200)는,
    상기 몸체(210,210')의 삽입홈(211,211') 바닥면에 성형물(10)의 밀착 여부를 감지하는 복수의 압입센서(250)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 작업대(100) 일측에는,
    상기 클램프부(200)에 유압을 공급하거나 혹은 상기 클램프부(200)에 공급된 유압을 제거하는 유압장치(300)가 설치되어 있고,
    상기 유압장치(300)의 일단에는 상기 클램프부(200)로 공급되는 유압의 압력을 측정하는 압력센서(310)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 성형물 클램프 장치.
  9. 정해진 높이를 갖도록 성형된 단일의 성형물(10)을 작업대의 클램프부(200)에 올리고, 그 상태에서 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 성형물(10)을 상기 클램프부(200)에 고정시키는 제1과정(S100);
    상기 제1과정(S100)에서 고정된 성형물(10)의 상면, 내면, 외면을 가공하는 제2과정(S200);
    회전제어장치(114)로 제어하여 상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 정해진 각도 회전시켜 성형물(10)을 회전시키는 제3과정(S300);
    회전된 성형물(10)의 측면에 단차면 또는 홀 등을 가공하는 제4과정(S400);
    상기 클램프부(200)를 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 성형물(10)을 원위치시키는 제5과정(S500);
    상기 성형물(10)의 상단부를 구획 절단하여 가공물(10')을 획득하는 제6과정(S600);
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 성형물 가공방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제3과정(S300), 제5과정(S500)은,
    상기 클램프부(200)를 정, 역 방향으로 90도 각도 회전시켜 성형물(10)의 성형면을 상방으로 향하도록 하는 것을 특징으로 하는 성형물 가공방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제4과정(S400)은,
    성형물(10)을 상기 제3과정(S300)의 방향과 반대되는 방향으로 회전시켜 성형물(10')의 또 다른 측면을 더 가공하는 것을 특징으로 하는 성형물 가공방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제6과정(S600)에서는,
    상기 성형물(10)을 T-커터(cutter)로 절단하여 가공물(10')을 획득하는 것을 특징으로 하는 성형물 가공방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제6과정(S600)이후,
    상기에서 획득한 가공물(10')을 클램프부(200)에 올리고, 그 상태에서 상기 클램프부(200)에 유압을 공급하여 가공물(10')의 저면이 상방으로 향하도록 상기 클램프부(200)에 고정시키는 제7과정(S700);
    상기 클램프부(200)에 고정되어 상방으로 노출된 가공물(10')의 저면을 가공하는 제8과정(S800);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물 가공방법.
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