KR20160090499A - Clamping device - Google Patents

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KR20160090499A KR1020150010343A KR20150010343A KR20160090499A KR 20160090499 A KR20160090499 A KR 20160090499A KR 1020150010343 A KR1020150010343 A KR 1020150010343A KR 20150010343 A KR20150010343 A KR 20150010343A KR 20160090499 A KR20160090499 A KR 20160090499A
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Abstract

The present invention relates to a clamping device to clamp a workpiece on one end of a spindle having a hollow part, to restrict damage due to an overload. According to one embodiment of the present invention, a clamping device comprises: a collet installed on one end of a hollow part of a spindle to clamp a workpiece; a clamping sleeve installed in the hollow part of the spindle to surround the collet, closing the collet when being moved forward, and opening the collet when being moved backwards; a multistage push pipe installed in the hollow part of the spindle to move the clamping sleeve forward and backwards, and divided by interposing a pressure adsorption elastic member; a cam sleeve installed on one end of an outer diameter of the spindle and forming a cam in one area; and making one side come into contact with the cam of the cam sleeve in a rear side, making the other side come into contact with an end part of the multistage push pipe in the rear side, and a toggle rotated around a front and back reciprocating motion of the cam sleeve to make the multistage push pipe perform a stroke motion.

Description

클램핑 장치{CLAMPING DEVICE}[0001] CLAMPING DEVICE [0002]

본 발명의 실시예는 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스핀들에 설치되어 공작물을 클램핑하기 위한 클램핑 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clamping device, and more particularly to a clamping device installed on a spindle for clamping a workpiece.

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.Machine tools are machines that are used for machining metal or non-metal workpieces to various shapes and sizes using various cutting or non-cutting methods.

공작 기계는 가공 방법에 따라 크게 터닝 센터(turning center)와 머시닝 센터(machining center)로 분류된다. 여기서, 터닝 센터는 공작물이 회전하고 공구가 이동하면서 공작물을 가공하며, 머시닝 센터는 공구가 회전하고 가공될 공작물이 이동하면서 가공된다.Machine tools are classified into turning centers and machining centers depending on the machining method. Here, the turning center processes the workpiece while the workpiece rotates and the tool moves, and the machining center is machined while the tool rotates and the workpiece to be machined moves.

공구 또는 공작물을 회전시키기 위해 사용되는 스핀들(spindle) 장치는 스핀들 헤드(spindle head, 주축두)의 내부에 스핀들 본체를 회전 가능하게 설치하고 있다. 그리고 스핀들 본체는 중공부를 가지며, 스핀들 본체의 중공부에는 공구 또는 공작물을 클램핑하기 위한 클램프 장치가 설치되고 있다.A spindle device used to rotate a tool or a workpiece has a spindle body rotatably installed inside a spindle head (main spindle head). The spindle body has a hollow portion, and a hollow portion of the spindle body is provided with a clamping device for clamping a tool or a workpiece.

일반적으로 다양한 공작 기계 중 소형 선반과 같은 터닝 센터(turning center)는 콜릿(collet)을 사용하여 비교적 간단한 구조로서 작은 치수의 공작물을 클램핑하여 절삭 가공한다.In general, a turning center, such as a small lathe in a variety of machine tools, uses a collet to cut and process a workpiece of small dimensions as a relatively simple structure.

도 1은 종래의 콜릿을 사용한 클램핑 장치를 도시한다.Figure 1 shows a clamping device using a conventional collet.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 소형 터닝 센터에 사용하는 콜릿(20)을 사용한 클램핑 장치(10)는 액추에이터(actuator, 80)에 의해 척킹 레버(60)가 캠 슬리브(cam sleeve, 40)를 전진시키면, 토글(toggle, 50)이 캠 슬리브(40)의 캠을 타고 움직이면서 푸시 파이프(60)의 끝단을 밀어 전진시킨다. 푸시 파이프(60)가 전진하면 연쇄적으로 클램핑 슬리브(25)가 콜릿(20)의 경사부를 밀어 콜릿(20)을 오므리게 되고, 이에 콜릿(20)은 공작물을 클램핑(clamping)하게 된다.1, a clamping device 10 using a collet 20 for use in a conventional small turning center is provided with a chucking lever 60 by an actuator 80, The toggle 50 moves along the cam of the cam sleeve 40 to push the end of the push pipe 60 forward. When the push pipe 60 advances, the clamping sleeve 25 sequentially pushes the inclined portion of the collet 20 to collapse the collet 20 so that the collet 20 clamps the workpiece.

또한, 액추에이터(80)가 반대로 동작하면 척킹 레버(60)가 캠 슬리브(40)를 후진시켜 토글(50)는 원상태로 복귀하고, 푸시 파이프(60)는 스프링(미도시)의 탄성력에 의해 후진 이동한다. 이에, 클램핑 슬리브(25)와 콜릿(20)이 이격되면서 공작물을 언클램핑(un-clamping)시키게 된다.When the actuator 80 is operated in the reverse direction, the chucking lever 60 moves back the cam sleeve 40 to return the toggle 50 to its original state. The push pipe 60 is retracted by the elastic force of a spring Move. Thus, the clamping sleeve 25 and the collet 20 are spaced apart to un-clamp the workpiece.

캠 슬리브(40)는 척킹 레버(60)와 연결되고 토글(50)과 접촉하여 클램핑 또는 언클램핑을 구현하는 구성으로서 일반적으로 고속으로 회전하는 스핀들 본체 또는 푸시 파이프(30)의 주위를 감싸는 형태를 갖는다.The cam sleeve 40 is connected to the chucking lever 60 and contacts the toggle 50 to implement clamping or unclamping. The cam sleeve 40 generally has a shape that surrounds the periphery of the spindle body or the push pipe 30 rotating at high speed .

또한, 캠 슬리브(40)와 연결되는 척킹 레버(60)는 서보 모터 및 에어 실린더(20)와 같은 구동부와 연결되어 캠 슬리브(40)를 스핀들 본체에 대하여 길이방향으로 움직이므로, 캠 슬리브(40)와 척킹 레버(60)는 베어링으로 연결되어 캠 슬리브(40)가 회전하면서도 척킹 레버(60)에 의해 스핀들 본체 길이방향으로 이동할 수 있다.The chucking lever 60 connected to the cam sleeve 40 is connected to a drive unit such as the servo motor and the air cylinder 20 to move the cam sleeve 40 in the longitudinal direction with respect to the spindle body, And the chucking lever 60 are connected to each other by a bearing so that the cam sleeve 40 can be rotated by the chucking lever 60 in the longitudinal direction of the spindle body while rotating.

이때, 척킹 레버(60)는 콜릿(20)이 공작물을 충분한 힘으로 클램핑하도록 캠 슬리브(40)에 상당한 부하를 가하여 공작물을 클램핑하는 방향으로 밀게 되므로, 척킹 레버(60)와 캠 슬리브(40)를 서로 회전 가능하게 연결하는 베어링의 회전에 대하여 직각방향으로 과도한 힘이 가해진다.The chucking lever 60 is pushed in the direction of clamping the workpiece by imposing a considerable load on the cam sleeve 40 so that the collet 20 clamps the workpiece with sufficient force so that the chucking lever 60 and the cam sleeve 40, An excessive force is applied in a direction perpendicular to the rotation of the bearing which rotatably connects the bearings.

이와 같이, 베어링에 상당한 부하가 가해진 상태로 베어링의 회전이 지속되면 발열이 발생하게 되며 발생한 열에 의해 캠 슬리브(40)를 통해 스핀들의 변형이 초래되어 가공물의 정밀도에 나쁜 영향을 미치게 된다.In this way, when the bearing is continuously rotated in a state where a considerable load is applied to the bearing, heat is generated, and the generated heat causes deformation of the spindle through the cam sleeve 40, which adversely affects the precision of the workpiece.

따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서 척킹 레버(60)가 캠 슬리브(40)에 가하는 압력이 적정한 클램핑을 위해 필요한 부하를 지나치게 초과하지 않도록 제한할 필요가 있다Therefore, in order to prevent such a phenomenon, it is necessary to restrict the pressure applied to the cam sleeve 40 by the chucking lever 60 so as not to excessively exceed the load necessary for proper clamping

또한, 클램핑 장치(10)는 공작물의 소재나 가공 종류에 따라 공작물을 클램핑하는 압력을 조절할 필요가 있다. 일반적으로, 클램핑 장치(10)는 조정 너트(37)를 전진 또는 후진시켜 푸시 파이프(30)에 기본적으로 가해지는 압력을 조절하여 공작물을 클램핑하는 압력을 조정한다.In addition, the clamping device 10 needs to adjust the pressure for clamping the workpiece depending on the workpiece material and the type of workpiece. In general, the clamping device 10 adjusts the pressure for clamping the workpiece by adjusting the pressure applied to the push pipe 30 basically by advancing or retracting the adjustment nut 37. [

하지만, 조정 너트(37)를 조정하여 푸시 파이프(30)에 과도한 부하가 가해지면 토글(50)의 쉽게 마모되거나 파손된다.However, if the adjustment nut 37 is adjusted so that an excessive load is applied to the push pipe 30, the toggle 50 is easily worn or broken.

전술한 바와 같이, 종래의 클램핑 장치(10)는 척킹 레버(60)가 캠 슬리브(40)에 과도한 압력을 가하거나 조정 너트(37)가 푸시 파이프(30)에 과도한 압력을 가하게 되면, 베어링 또는 토글(50)과 같은 구성이 파손되는 문제점이 있다.As described above, the conventional clamping device 10 is designed so that when the chucking lever 60 exerts excessive pressure on the cam sleeve 40 or the adjusting nut 37 exerts excessive pressure on the push pipe 30, There is a problem that the structure such as the toggle 50 is broken.

본 발명의 실시예는 과부하로 인한 손상을 억제한 클램핑 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a clamping device in which damage due to overload is suppressed.

본 발명의 실시예에 따르면, 중공부를 갖는 스핀들의 일단에 공작물을 클램핑하기 위한 클램핑 장치는 상기 스핀들의 중공부 일단에 설치되어 공작물을 클램핑하는 콜릿(collet)과, 상기 스핀들의 중공부에 설치되어 상기 콜릿을 둘러싸며 전진하면 상기 콜릿을 오므라들게 하고 후진하면 상기 콜릿을 벌어지게 하는 클램핑 슬리브와, 상기 스핀들의 중공부에 설치되어 상기 클램핑 슬리브를 전진 또는 후진시키며 압력 흡수 탄성 부재를 사이에 두고 분할된 다단 푸시 파이프와, 상기 스핀들의 외경 타단에 설치되고 일영역에 캠이 형성된 캠 슬리브, 그리고 일측이 상기 캠 슬리브의 캠과 후방에서 접촉하고 타측이 상기 다단 푸시 파이프의 단부와 후방에서 접촉하며 상기 캠 슬리브의 전후 왕복 운동에 따라 회동하여 상기 다단 푸시 파이프를 스트로크 운동시키는 토글을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a clamping device for clamping a workpiece to one end of a spindle having a hollow portion includes a collet provided at one end of a hollow portion of the spindle for clamping a workpiece, A clamping sleeve installed on the hollow portion of the spindle to move the clamping sleeve forward or backward and to divide the pressure absorbing elastic member between the clamping sleeve and the pressure absorbing elastic member; Stage push pipe, a cam sleeve provided at the other end of the outer diameter of the spindle and having a cam formed in one region, and a cam sleeve having one side in contact with the cam back of the cam sleeve and the other side in contact with the end of the multi- And is rotated in accordance with the forward and backward reciprocating motion of the cam sleeve to move the multi- Includes a toggle to move.

또한, 상기한 클램핑 장치는 상기 캠의 전방에서 상기 캠 슬리브와 일단이 결합되어 상기 캠 슬리브를 전후 왕복 운동시키는 척킹 레버와, 상기 척킹 레버의 타단에 연결되어 상기 척킹 레버에 왕복 운동력을 공급하는 구동부를 더 포함할 수 있다.The clamping device may further include a chucking lever coupled to the cam sleeve at one end of the cam to reciprocate the cam sleeve in a forward and backward direction and a driving unit connected to the other end of the chucking lever to supply a reciprocating force to the chucking lever. As shown in FIG.

상기 캠 슬리브는 상기 척킹 레버가 상기 캠 슬리브를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 전진 방향과 후진 방향으로 각각 상기 척킹 레버와 맞물리는 레버 결합부를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 레버 결합부의 후진 방향 측면과 상기 척킹 레버 사이에 압력 조절 탄성부가 설치될 수 있다.The cam sleeve may further include a lever coupling portion that engages the chucking lever in a forward direction and a backward direction, respectively, so that the chucking lever can move the cam sleeve forward or backward. And a pressure regulating elastic portion may be provided between the backward side surface of the lever engaging portion and the chucking lever.

상기 압력 조절 탄성부는 상기 레버 결합부의 후진 방향 측면에 인접하게 끼워진 압력 조절링과, 상기 압력 조절링과 상기 레버 결합부의 후진 방향 측면 사이에 배치되어 상기 압력 조절링을 전진 방향으로 탄성 가압하는 압력 조절 탄성 부재를 포함할 수 있다.Wherein the pressure regulating elastic portion includes a pressure regulating ring sandwiched adjacent to a backward side face of the lever engaging portion and a pressure regulating ring disposed between the pressure regulating ring and the backward side face of the lever engaging portion to elastically press the pressure regulating ring in a forward direction And may include an elastic member.

또한, 상기한 클램핑 장치는 상기 압력 조절링의 위치를 감지하는 위치 센서를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기한 클램핑 장치는 상기 위치 센서가 감지한 상기 압력 조절링의 위치가 정상 위치 범위를 벗어나면 상기 구동부의 동작을 중단시킬 수 있다.In addition, the clamping device may further include a position sensor for detecting a position of the pressure adjusting ring. When the position of the pressure control ring sensed by the position sensor is out of the normal position range, the clamping device can stop the operation of the driving unit.

본 발명의 실시예에 따르면, 클램핑 장치는 과부하로 인한 손상을 억제할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the clamping device can suppress damage due to overload.

도 1은 종래의 클램핑 장치의 일부가 절취된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 클램핑 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 캠 슬리브와 토글을 중심으로 확대 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view showing a state in which a part of a conventional clamping device is cut.
2 is a perspective view of a clamping device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the clamping device taken along line III-III in FIG.
4 is a plan view showing the cam sleeve and the toggle of FIG. 2 in an enlarged scale.
5 is a cross-sectional view taken along the line VV in Fig.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 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.The drawings are schematic and not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

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.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치 (101)를 설명한다.Hereinafter, a clamping apparatus 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 2 to 5. Fig.

본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)는 스핀들(spindle) 장치(100)의 일단에 공작물을 클램핑시킨다.A clamping device 101 according to an embodiment of the present invention clamps a workpiece to one end of a spindle device 100.

본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)가 설치되는 스핀들 장치(100)는 가공할 공작물을 회전시킨다.The spindle apparatus 100 in which the clamping apparatus 101 according to the embodiment of the present invention is installed rotates the workpiece to be machined.

스핀들 장치(100)는 스핀들 헤드(spindle head, 주축두)(150)의 내부에 스핀들(110)이 회전 가능하게 설치된다. 그리고 스핀들(110)은 중공부(119)를 가지며, 스핀들(110)의 중공부(119)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)의 일부가 설치된다.The spindle apparatus 100 is provided with a spindle 110 rotatably installed inside a spindle head 150. The spindle 110 has a hollow portion 119 and a hollow portion 119 of the spindle 110 is provided with a part of the clamping device 101 according to an embodiment of the present invention.

또한, 스핀들 장치(100)는 스핀들 헤드(150)와 스핀들(110) 사이에 설치된 빌트 인 모터(built in motor, 180)를 더 포함할 수 있다. 빌트 인 모터(180)는 스핀들(110)에 공작물을 회전시키기 위한 회전 동력을 공급한다.The spindle device 100 may further include a built-in motor 180 installed between the spindle head 150 and the spindle 110. The built-in motor 180 supplies rotational power to the spindle 110 for rotating the workpiece.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)는 콜릿(collet, 200), 클램핑 슬리브(250), 다단 푸시 파이프(300), 캠 슬리브(400), 및 토글(500)을 포함한다.2 and 3, the clamping device 101 according to an embodiment of the present invention includes a collet 200, a clamping sleeve 250, a multi-stage push pipe 300, a cam sleeve 400, , And a toggle (500).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)는 척킹 레버(600), 구동부(800), 압력 조절 탄성부(700), 위치 센서(900, 도 4에 도시), 클램핑 탄성 부재(280), 베어링(680), 및 조정 너트(370)를 더 포함할 수 있다.The clamping device 101 according to an embodiment of the present invention includes a chucking lever 600, a driving unit 800, a pressure adjusting elastic part 700, a position sensor 900 (shown in FIG. 4), a clamping elastic member 280, a bearing 680, and an adjusting nut 370.

콜릿(collet, 200)은 스핀들(110)의 중공부(119) 내 일측 단부에 설치된다. 콜릿(200)에는 스핀들(110)이 회전시킬 공작물의 일부가 삽입되며, 콜릿(200)은 공작물을 직접 클램핑 또는 언클램핑시킨다.The collet 200 is installed at one end of the hollow portion 119 of the spindle 110. A portion of the workpiece to be rotated by the spindle 110 is inserted into the collet 200, and the collet 200 directly clamps or unclamps the workpiece.

클램핑 슬리브(250)는 스핀들(110)의 중공부(119) 내에 설치되어 콜릿(200)을 일부 또는 전부 둘러싼다. 클램핑 슬리브(250)가 전진하면 콜릿(200)을 오므라들게 하여 공작물을 클램핑시키게 되고, 클램핑 슬리브(250)가 후진하면 콜릿(200)을 벌어지게 하여 공작물을 언클램핑시키게 된다.The clamping sleeve 250 is installed in the hollow portion 119 of the spindle 110 to partially or completely surround the collet 200. When the clamping sleeve 250 is advanced, the collet 200 is closed to clamp the workpiece. When the clamping sleeve 250 is retracted, the collet 200 is opened to unclamp the workpiece.

구체적으로, 콜릿(200)과 클램핑 슬리브(250)의 일영역에는 각각 서로 대향하는 경사부(204, 254)가 형성되며, 이로 인해 콜릿(200)을 둘러싼 클램핑 슬리브(250)가 전진하면 콜릿(200)이 오므라들게 된다.Specifically, one region of the collet 200 and the clamping sleeve 250 are formed with sloping portions 204 and 254, respectively, which are opposed to each other. When the clamping sleeve 250 surrounding the collet 200 advances, 200) will come to be broken.

반대로, 클램핑 슬리브(250)가 후진하면 콜릿(200)이 벌어져 소재를 언클램핑하게 된다.Conversely, when the clamping sleeve 250 is retracted, the collet 200 opens and unclamps the workpiece.

다단 푸시 파이프(300)는 스핀들(110)의 중공부(119)에 설치되어 클램핑 슬리브(250)를 전진 또는 후진시킨다.The multi-stage push pipe 300 is installed in the hollow portion 119 of the spindle 110 to move the clamping sleeve 250 forward or backward.

본 발명의 일 실시예에서, 다단 푸시 파이프(300)는 분할된 제1 푸시 파이프(310)와, 제2 푸시 파이프(320), 그리고 분할된 제1 푸시 파이프(310)와 제2 푸시 파이프(320) 사이에 마련된 압력 흡수 탄성 부재(330)를 포함한다. 즉, 다단 푸시 파이프(300)는 압력 흡수 탄성 부재(330)를 사이에 두고 분할된 구조를 갖는다. 그리고 본 발명의 일 실시예에서, 다단 푸시 파이프는 3단 이상으로 구현될 수도 있다.In an embodiment of the present invention, the multi-stage push pipe 300 includes a first push pipe 310, a second push pipe 320, and a first push pipe 310 and a second push pipe 310, And a pressure absorbing elastic member 330 disposed between the pressure absorbing elastic members 330 and 320. That is, the multi-stage push pipe 300 has a structure in which the pressure absorbing elastic member 330 is interposed therebetween. In an embodiment of the present invention, the multi-stage push pipe may be implemented in three or more stages.

전술한 바와 같이, 다단 푸시 파이프(300)는 압력 흡수 탄성 부재(330)를 사이에 두고 분할된 구조를 가지므로, 후술할 토글(500)에 의해 전달받거나 토글(500)에 전달하는 힘에 대해 댐핑 효과를 구현할 수 있다. 즉, 토글(500)로부터 전달받은 힘을 일정한 압력 이하로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 공작물의 가공시 발생하는 미세한 진동이 토글(500)에 전달되는 것을 억제하여 토글(500)의 마모 및 손상의 발생을 감소시킬 수 있다.As described above, since the multi-stage push pipe 300 has a structure in which the pressure absorbing elastic member 330 is interposed therebetween, the force that is transmitted to the toggle 500 or transmitted to the toggle 500 Damping effect can be realized. That is, not only the force transmitted from the toggle 500 can be lowered to a certain pressure or less, but also the minute vibration generated in the machining of the workpiece is prevented from being transmitted to the toggle 500, .

클램핑 탄성 부재(280)는 클램핑 슬리브(250)에 후진 방향으로 탄성력을 제공한다. 일례로, 클램핑 탄성 부재(280)는 스프링일 수 있다.The clamping elastic member 280 provides an elastic force to the clamping sleeve 250 in the backward direction. In one example, the clamping resilient member 280 may be a spring.

즉, 클램핑 슬리브(250)는 다단 푸시 파이프(300)에 의해 밀려 전진하게 되고, 클램핑 슬리브(250)는 다단 푸시 파이프(300)가 후진하면 클램핑 탄성 부재(280)의 탄성력에 의해 후진하게 된다.That is, the clamping sleeve 250 is pushed forward by the multi-stage push pipe 300 and the clamping sleeve 250 is moved backward by the elastic force of the clamping elastic member 280 when the multi-stage push pipe 300 is retracted.

캠 슬리브(400)는 스핀들(110)의 외경 타단에 설치된다.The cam sleeve 400 is installed at the other end of the outer diameter of the spindle 110.

구체적으로, 캠 슬리브(400)는 일영역에 형성된 캠(430)과, 후술할 척킹 레버(600)가 캠 슬리브(400)를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 전진 방향과 후진 방향으로 각각 척킹 레버(600)와 맞물리는 레버 결합부(450)를 포함할 수 있다.Specifically, the cam sleeve 400 includes a cam 430 formed in one region and a chucking lever 600 in a forward direction and a backward direction so as to allow the chucking lever 600, which will be described later, to move the cam sleeve 400 forward or backward, (Not shown).

토글(500)은 일측이 캠 슬리브(400)의 캠(430)과 후방에서 접촉하고 타측이 다단 푸시 파이프(300)의 단부와 후방에서 접촉하며 캠 슬리브(400)의 전후 왕복 운동에 따라 회동하여 다단 푸시 파이프(300)를 전후 왕복 운동시킨다.One end of the toggle 500 contacts the cam 430 of the cam sleeve 400 at the rear side and the other end of the toggle 500 contacts the end of the multi-stage push pipe 300 at the rear and rotates according to the reciprocating motion of the cam sleeve 400 Thereby reciprocating the multi-stage push pipe 300 back and forth.

즉, 토글(500)은 중앙의 회전축을 중심으로 회동하면서, 스핀들(110)의 외경에 설치된 캠 슬리브(400)의 전후 왕복 운동을 스핀들(110)의 중공부(119)에 설치된 다단 푸시 파이프(300)에 전달하여 다단 푸시 파이프(300)를 스트로크 운동시킨다. 이에, 다단 푸시 파이프(300)는 클램핑 슬리브(400)를 밀거나 당겨 콜릿(200)이 공작물을 클램핑시키거나 언클램핑시킬 힘을 전달한다.That is, the toggle 500 rotates about the central rotation axis, and the forward and backward movement of the cam sleeve 400 provided on the outer diameter of the spindle 110 is transmitted to the multi-stage push pipe (not shown) provided in the hollow portion 119 of the spindle 110 300 to stroke the multi-stage push pipe 300. Accordingly, the multi-stage push pipe 300 pushes or pulls the clamping sleeve 400 to transmit the force that the collet 200 clamps or unclamps the workpiece.

척킹 레버(600)는 캠(430)의 전방에서 캠 슬리브(400)와 일단이 결합되어 캠 슬리브(400)를 전후 왕복 운동시킨다.The chucking lever 600 is engaged with the cam sleeve 400 at one end in front of the cam 430 to reciprocate the cam sleeve 400 in the forward and backward directions.

구체적으로, 척킹 레버(600)는 캠 슬리브(400)의 레버 결합부(450)와 맞물려 캠 슬리브(400)를 스핀들(110)의 길이 방향을 따라 전후 왕복 운동시킨다.Specifically, the chucking lever 600 is engaged with the lever engaging portion 450 of the cam sleeve 400 to reciprocate the cam sleeve 400 along the longitudinal direction of the spindle 110.

이때, 캠 슬리브(400)는 스핀들(110)과 함께 회전하면서도 척킹 레버(600)에 의해 전후 왕복 운동을 하게 된다.At this time, the cam sleeve 400 rotates together with the spindle 110, but is also reciprocated back and forth by the chucking lever 600.

즉, 척킹 레버(600)와 캠 슬리브(400) 사이에는 캠 슬리브(400)의 회전에 따른 마찰이 발생된다.That is, friction between the chucking lever 600 and the cam sleeve 400 occurs due to the rotation of the cam sleeve 400.

베어링(680)은 캠 슬리브(400)의 레버 결합부(450)와 접촉하는 척킹 레버(600)의 단부에 설치되어 캠 슬리브(400)가 회전하면서도 척킹 레버(600)에 의해 효과적으로 전후 왕복 운동할 수 있게 한다.The bearing 680 is installed at an end of the chucking lever 600 which contacts the lever engaging portion 450 of the cam sleeve 400 so that the cam sleeve 400 is effectively rotated forward and backward by the chucking lever 600 I will.

이때, 척킹 레버(600)는 콜릿(200)이 공작물을 충분한 힘으로 클램핑하도록 캠 슬리브(400)에 상당한 부하를 가하여 후진 방향으로 밀게 된다At this time, the chucking lever 600 pushes the cam sleeve 400 in a backward direction by applying a considerable load to the collet 200 to clamp the workpiece with sufficient force

구체적으로, 공작물을 언클램핑할 때 보다 클랭핑시킬 때 상대적으로 많은 부하가 발생하고, 다단 푸시 파이프(300)를 전진시켜 공작물을 클램핑 시키기 위해서는 토글(500)을 통해 다단 푸시 파이프(300)에 힘을 전달하는 캠 슬리브(400)가 후진해야 하므로, 척킹 레버(600)가 캠 슬리브(400)를 후진시키는 방향으로 과도한 힘이 가해진다.In order to clamp the workpiece by advancing the multi-stage push pipe 300, force is applied to the multi-stage push pipe 300 through the toggle 500. In this case, The cam sleeve 400 that transmits the cam sleeve 400 must be retracted so that the chucking lever 600 exerts excessive force in the direction of moving the cam sleeve 400 backward.

따라서, 척킹 레버(600)와 캠 슬리브(400)를 서로 회전 가능하게 연결하는 베어링(680), 특히 후진 방향에 설치된 베어링(680)의 회전에 대하여 직각방향으로 과도한 힘이 가해진다.Therefore, an excessive force is exerted in the direction perpendicular to the rotation of the bearing 680 that rotatably connects the chucking lever 600 and the cam sleeve 400, in particular, the bearing 680 installed in the backward direction.

이와 같이, 베어링(680)에 상당한 부하가 가해진 상태로 베어링(680)의 회전이 지속되면 발열이 발생하게 되며 발생한 열에 의해 캠 슬리브(400)를 통해 스핀들(110)의 변형이 초래되어 가공물의 정밀도에 나쁜 영향을 미치게 된다.When the bearing 680 is continuously rotated in a state where a considerable load is applied to the bearing 680 as described above, heat is generated, and the generated heat causes deformation of the spindle 110 through the cam sleeve 400, .

압력 조절 탄성부(700)는 캠 슬리브(400)의 레버 결합부(450)의 후진 방향 측면과 척킹 레버(600) 사이에 마련된다. 본 발명의 일 실시예에서, 압력 조절 탄성부(700)는 전술한 바와 같이 캠 슬리브(400)를 후진시키기 위해서 척킹 레버(600)가 캠 슬리브(400)에 가하는 압력이 적정한 클램핑을 위해 필요한 부하를 지나치게 초과하지 않도록 압력의 일부를 흡수하여 완충시킬 뿐만 아니라 후술할 위치 센서(900)와 함께 과도한 부하의 발생을 제한한다.The pressure regulating elastic portion 700 is provided between the backward side surface of the lever engaging portion 450 of the cam sleeve 400 and the chucking lever 600. The pressure regulating elastic portion 700 may be configured such that the pressure applied to the cam sleeve 400 by the chucking lever 600 to move the cam sleeve 400 backward So as to limit the generation of an excessive load together with the position sensor 900 to be described later.

구체적으로, 압력 조절 탄성부(700)는 압력 조절링(720)과, 압력 조절 탄성 부재(780)를 포함한다.Specifically, the pressure regulating elastic portion 700 includes a pressure regulating ring 720 and a pressure regulating elastic member 780.

압력 조절링(720)은 레버 결합부(450)의 후진 방향 측면에 인접하게 끼워진다. 압력 조절링(720)은 레버 결합부(450)의 후진 방향 측면과 척킹 레버(600) 사이에 마련된다. 이때, 압력 조절링(720)는 척킹 레버(600)의 단부에 설치된 베어링(680)과 대향하도록 설치될 수 있다.The pressure regulating ring 720 is fitted adjacent to the backward direction side of the lever engaging portion 450. The pressure regulating ring 720 is provided between the backward side surface of the lever engaging portion 450 and the chucking lever 600. At this time, the pressure regulating ring 720 may be installed so as to face the bearing 680 provided at the end of the chucking lever 600.

압력 조절 탄성 부재(780)는 압력 조절링(720)과 레버 결합부(600)의 후진 방향 측면 사이에 배치되어 압력 조절링(720)을 전진 방향으로 탄성 가압한다. 일례로, 압력 조절 탄성 부재(780)는 스프링일 수 있다.The pressure regulating elastic member 780 is disposed between the pressure regulating ring 720 and the backward side face of the lever coupling portion 600 to elastically press the pressure regulating ring 720 in the forward direction. For example, the pressure regulating elastic member 780 may be a spring.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 위치 센서(900)는 압력 조절 탄성부(700)에 인접하게 설치되어 압력 조절링(720)의 위치를 감지한다. 그리고 위치 센서(900)가 감지한 압력 조절링(720)의 위치가 정상 위치 범위를 벗어나면 후술할 구동부(800)의 동작을 중단시킨다.4 and 5, the position sensor 900 is installed adjacent to the pressure-adjusting elastic portion 700 to sense the position of the pressure-adjusting ring 720. As shown in FIG. When the position of the pressure control ring 720 detected by the position sensor 900 is out of the normal position range, the operation of the driving unit 800 to be described later is stopped.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 압력 조절 탄성부(700)는 척킹 레버(600)가 캠 슬리브(400)에 가하는 압력이 적정한 클램핑을 위해 필요한 부하를 지나치게 초과하지 않도록 압력의 일부를 흡수하여 완충시킬 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the pressure regulating elastic portion 700 can be formed by a part of the pressure so that the pressure applied to the cam sleeve 400 by the chucking lever 600 does not excessively exceed the load required for proper clamping Absorbing and buffering.

또한, 과부하로 인하여 압력 조절 탄성부(700)의 압력 조절링(720)이 정상 위치에서 벗어나면, 위치 센서(900)가 이를 감지하여 구동부(800)를 중단시킴으로써 부하의 발생을 중단시키고 과부하로 인한 토글(500) 및 베어링(680)의 손상을 방지할 수 있다.When the pressure regulating ring 720 of the pressure regulating elastic part 700 is displaced from the normal position due to the overload, the position sensor 900 senses the pressure regulating ring 720 and stops the driving part 800 to stop the generation of the load, It is possible to prevent damage to the toggle 500 and the bearing 680 caused by the rotation.

구동부(800)는 척킹 레버(600)의 타단에 연결되어 척킹 레버(600)에 왕복 운동력을 공급한다. 구동부(800)는 서보 모터, 공압 실린더 장치, 또는 유압 실린더 장치 중 하나를 포함할 수 있다.The driving unit 800 is connected to the other end of the chucking lever 600 to supply a reciprocating force to the chucking lever 600. The driving unit 800 may include one of a servo motor, a pneumatic cylinder unit, and a hydraulic cylinder unit.

구동부(800)가 척킹 레버(600)의 타단을 직선 왕복 운동시키면, 척킹 레버(600)는 중앙의 제1 힌지축(611)을 중심으로 회전하면서 일단이 캠 슬리브(400)를 전후 운동시키게 된다.When the driving unit 800 linearly reciprocates the other end of the chucking lever 600, the chucking lever 600 rotates about the first hinge shaft 611 at the center, and one end moves the cam sleeve 400 back and forth .

그리고 척킹 레버(600)는 캠 슬리브(400)와의 원활한 연결을 위한 제2 힌지축(614)과, 구동부(800)와의 원활한 연결을 위한 제3 힌지축(6918)을 더 포함할 수 있다.The chucking lever 600 may further include a second hinge shaft 614 for smooth connection with the cam sleeve 400 and a third hinge shaft 6918 for smooth connection between the driving unit 800 and the cam sleeve 400. [

조정 너트(370)는 다단 푸시 파이프(300)의 후진 방향 끝단에 연결되어 다단 푸시 파이프(300)에 가해지는 압력을 조절하여 공작물을 클램핑하는 압력을 조정한다.The adjustment nut 370 is connected to the reverse end of the multi-stage push pipe 300 to adjust the pressure applied to the multi-stage push pipe 300 to adjust the pressure for clamping the work.

클램핑 장치(101)는 공작물의 소재나 가공 종류에 따라 공작물을 클램핑하는 압력을 조절할 필요가 있으므로, 공작물 또는 가공 종류에 따라 공작물을 클램핑하기 위한 최대 압력을 조정 너트(370)를 통해 조절할 수 있다.Since the clamping device 101 needs to adjust the pressure for clamping the workpiece depending on the workpiece and the type of workpiece, the maximum pressure for clamping the workpiece depending on the workpiece or the type of workpiece can be adjusted through the adjusting nut 370.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 조정 너트(370)가 다소 과도하게 다단 푸시 파이프(300)를 가압하게 되더라도 다단 푸시 파이프(300)의 압력 흡수 탄성 부재(330)와, 캠 슬리브(400)에 마련된 압력 조절 탄성부(700)를 통하여, 토글(500) 또는 베어링(680)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.The pressure absorbing elastic member 330 of the multi-stage push pipe 300 and the pressure absorbing elastic member 330 of the multi-stage push pipe 300 are pressed against the cam sleeve 400 It is possible to prevent the toggle 500 or the bearing 680 from being damaged through the pressure-regulating elastic portion 700 provided in the bearing portion 610. [

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치(101)는 과부하로 인한 부품의 손상을 억제하고 전체적인 내구성과 수명을 향상시킬 수 있다.With such a structure, the clamping device 101 according to an embodiment of the present invention can suppress the damage of parts due to overload and improve the overall durability and lifetime.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

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.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 스핀들 장치
101: 클램핑 장치
110: 스핀들
119: 중공부
150: 스핀들 헤드
180: 빌트 인 모터
200: 콜릿
204, 254: 경사부
250: 클램핑 슬리브
300: 다단 푸시 파이프
310: 제1 푸시 파이프
320: 제2 푸시 파이프
330: 압력 흡수 탄성 부재
370: 조정 너트
400: 캠 슬리브
430: 캠
450: 레버 결합부
500: 토글
600: 척킹 레버
611: 제1 힌지축
614: 제2 힌지축
618: 제3 힌지축
680: 베어링
700: 압력 조절 탄성부
720: 압력 조절링
780: 압력 조절 탄성 부재
800: 구동부100: Spindle device
101: Clamping device
110: spindle
119: hollow part
150: Spindle head
180: Built-in motor
200: Collet
204, 254:
250: Clamping sleeve
300: Multistage push pipe
310: first push pipe
320: second push pipe
330: pressure absorbing elastic member
370: Adjusting nut
400: cam sleeve
430: Cam
450: lever coupling portion
500: Toggle
600: Chucking lever
611: first hinge shaft
614: second hinge shaft
618: Third hinge shaft
680: Bearings
700: Pressure regulating elastic part
720: Pressure regulating ring
780: Pressure regulating elastic member
800:

Claims (5)

중공부를 갖는 스핀들의 일단에 공작물을 클램핑하기 위한 클램핑 장치에 있어서,
상기 스핀들의 중공부 일단에 설치되어 공작물을 클램핑하는 콜릿(collet);
상기 스핀들의 중공부에 설치되어 상기 콜릿을 둘러싸며 전진하면 상기 콜릿을 오므라들게 하고 후진하면 상기 콜릿을 벌어지게 하는 클램핑 슬리브;
상기 스핀들의 중공부에 설치되어 상기 클램핑 슬리브를 전진 또는 후진시키며, 압력 흡수 탄성 부재를 사이에 두고 분할된 다단 푸시 파이프;
상기 스핀들의 외경 타단에 설치되고 일영역에 캠이 형성된 캠 슬리브; 및
일측이 상기 캠 슬리브의 캠과 후방에서 접촉하고 타측이 상기 다단 푸시 파이프의 단부와 후방에서 접촉하며 상기 캠 슬리브의 전후 왕복 운동에 따라 회동하여 상기 다단 푸시 파이프를 스트로크 운동시키는 토글
을 포함하는 클램핑 장치.CLAIMS 1. A clamping device for clamping a workpiece to one end of a spindle having a hollow portion,
A collet provided at one end of the hollow portion of the spindle for clamping the workpiece;
A clamping sleeve installed on a hollow portion of the spindle to surround the collet and to open the collet when the collet is advanced and to open the collet when the collet is moved backward;
A multi-stage push pipe provided on a hollow portion of the spindle to advance or retract the clamping sleeve, the multi-stage push pipe including a pressure absorbing elastic member interposed therebetween;
A cam sleeve installed at the other end of the outer diameter of the spindle and having a cam formed in one region thereof; And
One end of the cam sleeve is in contact with the cam of the cam sleeve and the other end of the cam sleeve is in contact with the end of the multi-stage push pipe at a rear side thereof and is pivoted in accordance with the forward and backward movement of the cam sleeve,
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 캠의 전방에서 상기 캠 슬리브와 일단이 결합되어 상기 캠 슬리브를 전후 왕복 운동시키는 척킹 레버;
상기 척킹 레버의 타단에 연결되어 상기 척킹 레버에 왕복 운동력을 공급하는 구동부
를 더 포함하는 클램핑 장치.The method of claim 1,
A chuck lever which is engaged with the cam sleeve at one end in front of the cam to make the cam sleeve reciprocate forward and backward;
A driving unit connected to the other end of the chucking lever to supply a reciprocating motion force to the chucking lever,
≪ / RTI > 제2항에서,
상기 캠 슬리브는 상기 척킹 레버가 상기 캠 슬리브를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 전진 방향과 후진 방향으로 각각 상기 척킹 레버와 맞물리는 레버 결합부를 더 포함하며,
상기 레버 결합부의 후진 방향 측면과 상기 척킹 레버 사이에 압력 조절 탄성부가 설치된 클램핑 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the cam sleeve further comprises a lever engaging portion engaging with the chucking lever in a forward direction and a backward direction, respectively, so that the chucking lever can move the cam sleeve forward or backward,
And a pressure regulating elastic portion is provided between the backward side surface of the lever engaging portion and the chucking lever. 제3항에서,
상기 압력 조절 탄성부는,
상기 레버 결합부의 후진 방향 측면에 인접하게 끼워진 압력 조절링과;
상기 압력 조절링과 상기 레버 결합부의 후진 방향 측면 사이에 배치되어 상기 압력 조절링을 전진 방향으로 탄성 가압하는 압력 조절 탄성 부재
를 포함하는 클램핑 장치.4. The method of claim 3,
The pressure-
A pressure regulating ring fitted adjacent to the backward direction side surface of the lever engaging portion;
A pressure regulating elastic member which is disposed between the pressure regulating ring and the side surface of the lever connecting portion in the backward direction to elastically press the pressure regulating ring in the forward direction,
≪ / RTI > 제4항에서,
상기 압력 조절링의 위치를 감지하는 위치 센서를 더 포함하며,
상기 위치 센서가 감지한 상기 압력 조절링의 위치가 정상 위치 범위를 벗어나면 상기 구동부의 동작을 중단시키는 클램핑 장치.
5. The method of claim 4,
And a position sensor for sensing the position of the pressure regulating ring,
And stops the operation of the driving unit when the position of the pressure control ring sensed by the position sensor is out of the normal position range.
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