KR20170069538A - 가공물 위치고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공물 위치고정장치에 관한 것으로서, 테두리에 복수의 체결공과, 표면에 중공 형태의 돌출부가 형성된 가공대상물을 가공을 위해 고정하는 장치에 있어서, 구동되는 본체; 상기 본체의 중심부에 배치되어 전후 이동 과정에서 선단에 분할된 가압면이 오므려지면서 후진하여 상기 가공대상물의 돌출부를 고정하는 가공물 고정부; 상기 본체의 중심부에 구비되어 상기 가공물 고정부의 전후 이동 과정에서 상기 가공물 고정부의 가압면이 오므려지거나 펴지도록 안내하는 안내부; 및 상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 체결공 또는 지지다리의 홀이 결합되도록 상기 체결공 또는 상기 지지다리의 홀과 대응되는 위치에 구비되는 체결공 지지부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 축홀 또는 베어링 홈 등을 형성하기 위한 가공대상물의 돌출부를 콜릿 척(collet chuck) 방식 등으로 고정하면서 회전력에 의한 지지는 체결공 지지부에 의해 구현 가능하여 안정적이고 정확한 위치고정이 가능하며, 가공대상물의 신속한 고정 및 분리가 가능하도록 하여 작업속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

가공물 위치고정장치 {Fixing apparatus for workpiece}

본 발명은 가공물 위치고정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터 케이스 등을 포함하는 가공대상물에 관통홀이나 홈 등을 가공하기 위해 가공대상물의 위치를 고정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속 재질의 모터케이스는 주물 등에 의해 최초 성형된 후 가공장치를 통해 축홀을 형성시키거나 축홀 내부에 베어링 홈 등을 형성시키는 홀 가공 과정을 거치게 된다.

이때 별도의 위치고정장치를 이용해 가공대상물의 위치를 설정하고 설정된 위치를 고정시켜 홀 가공 과정에서 가공지점의 설정위치가 변하지 않도록 한다.

이러한 가공물 고정 장치와 관련된 기술이 공개특허공보 제2000-0055941호 및 등록실용신안공보 제0260505호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 공개특허공보 제2000-0055941호 및 등록실용신안공보 제0260505호에 개시된 스크롤 척 및 유압 척을 간략히 설명한다.

도 1은 공개특허공보 제2000-0055941호(이하 '종래기술 1'이라 함)에서 스크롤 척을 나타낸 정면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이 종래기술 1의 스크롤 척은 중앙부에 공작물이 삽입되는 관통구멍(1a)이 형성되고, 관통구멍(1a)의 외주면에 내부홈(1b)이 형성되며, 평면상에 소정 개수의 절개홈이 형성된 본체(1); 그 중앙부에 상기 본체(1)의 관통구멍(1a)이 연통하며, 그 일측에 소정 두께를 가진 돌출부(5a)가 형성되어 상기 본체의 일면에 결합되는 덮개(50); 상기 덮개의 돌출부 측에 일측이 고정되며, 베벨기어 형상을 갖는 피니언(4); 상기 본체의 내부홈에 삽입되며, 그 일측에 피니언(4)과 치합하도록 베벨기어가 형성되고, 타측에 나선형기어가 형성된 스크롤(3); 상기 본체(1)와 스크롤(3)의 접촉부 사이에 장착되며 그들의 마찰을 방지하는 마찰방지수단; 상기 피니언(4)에 회전구동력을 제공하며, 그 선단부가 육각단면형상을 갖는 핸들 및 핸들핀; 및 상기 본체(1)의 절개홈에 삽입고정되며 상기 스크롤(3)의 나선형 기어에 치합되어 상기 절개홈을 따라 직진이동하면서 공작물을 파악하는 죠오(2)를 포함한다.

그러나 종래기술 1에 의한 스크롤 척은 죠오(2)를 이동시키기 위해 피니언(23)에 회전력을 제공하는 핸들(25)을 수동에 의해 조작하여야 하므로 공작물의 고정시간이 증가하는 문제점이 있었다.

도 2는 공개특허공보 제2011-0107047호(이하 '종래기술 2'라 함)에서 유압척을 도시한 분해도이다.

도 2에서 보는 바와 같이 종래기술 2의 유압 척은 상,하부면 외경에 제1베벨기어(170a)(170b)가 각각 형성되는 회전판(130)이 회전 가능토록 설치되며, 상기 베벨기어(170b)에 치합되는 기어레버(160)가 장착되는 척바디(100); 상기 척바디(100)의 상측에 고정되며, 방사상으로 다수의 가이드홈(210)이 형성되어 이에 조(220)가 각각 장착되는 척커버(200); 및 상기 조(220)에 연결되면서 회전판(130)의 베벨기어(170a)에 치합되어 복수의 조(220)를 일체로 이송토록 설치되는 조 이송부(300)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 종래기술 2에 의한 유압 척 역시 종래기술 1과 마찬가지로 회전판(130)의 회전에 의해 방사상의 조(220)가 일률적으로 내측 또는 외측 방향으로 이동하는데 공작물의 크기가 상이한 경우 공작물의 고정시간이 증가하므로 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

또한, 도면엔 도시하지 않았지만, 종래의 다른 위치고정장치는 여러 개의 지그가 가공대상물을 중심으로 사방에 배치된 상태에서 가공대상물의 테두리를 동시에 가압하여 고정시키는 구조를 채택하고 있는데, 이 경우 각 지그에 의한 가압력이 가공대상물의 테두리로부터 중심부를 향해 작용 되기 때문에 가공대상물의 테두리 부분이 가압력에 의해 일그러지는 등의 변형이 발생되기 쉽다.

더군다나 가공대상물의 재질이 알루미늄과 같이 연질금속이거나 내부가 비어있는 구조일 경우 이러한 변형가능성이 클 수밖에 없다.

또한, 가공대상물이 모터케이스처럼 좌우 테두리의 형상이 대칭 구조가 아닐 경우 각 지그마다 접촉면적 등에 차이가 생기므로, 접촉상태에 따라 각 지그의 가압력을 개별적으로 조절해야 하는 번거로움이 있다.

그리고 가압과정에서 가압지점의 형상변형이 발생될 경우, 가공대상물의 가공지점과 가공공구 간의 위치도 달라지게 되고, 이는 결국 가공불량의 주요 원인이 된다.

그뿐만 아니라 이러한 현상들을 방지하기 위해 각 지그의 가압력을 일일이 정밀하게 조절해야 하고 그 과정에서 가공대상물의 설정위치를 여러 번 수정해야 하므로 전체 생산성에 악 영향을 미치게 된다.

대한민국 공개특허공보 제2000-0055941호 대한민국 등록실용신안공보 제0260505호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축홀 또는 베어링 홈 등을 형성하기 위한 가공대상물의 돌출부를 콜릿 척(collet chuck) 방식 등으로 고정하면서 회전력에 의한 지지는 체결공 지지부에 의해 구현 가능하여 안정적이고 정확한 위치고정이 가능하며, 가공대상물의 신속한 고정 및 분리가 가능하도록 하여 작업속도를 향상시킬 수 있게 한 가공물 위치고정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 테두리에 복수의 체결공과, 표면에 중공 형태의 돌출부가 형성된 가공대상물을 가공을 위해 고정하는 장치에 있어서, 구동되는 본체; 상기 본체의 중심부에 배치되어 전후 이동 과정에서 선단에 분할된 가압면이 오므려지면서 후진하여 상기 가공대상물의 돌출부를 고정하는 가공물 고정부; 상기 본체의 중심부에 구비되어 상기 가공물 고정부의 전후 이동 과정에서 상기 가공물 고정부의 가압면이 오므려지거나 펴지도록 안내하는 안내부; 및 상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 체결공 또는 지지다리의 홀이 결합되도록 상기 체결공 또는 상기 지지다리의 홀과 대응되는 위치에 구비되는 체결공 지지부를 포함하는 가공물 위치고정장치를 통해 달성될 수 있다.

또한, 상기 체결공 지지부는 직선 형태, 대각선 형태 및 직선과 대각선의 조합 형태로 배치될 수 있다.

한편, 상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 지지다리가 지지될 수 있도록 상기 지지다리를 감싸거나 상기 지지다리 내부에 돌출되면서 지지하는 지지부재를 포함할 수 있다.

더욱이, 상기 체결공 지지부는 선단이 상기 가공대상물의 체결공에 삽입된 상태에서 벌어지면서 지지하되, 분할된 선단이 벌어지면서 상기 가공대상물의 체결공 내주면을 가압하는 가압부재와, 상기 가압부재의 내부 경사면으로 전진하여 상기 가압부재의 선단을 벌리게 하고 상기 내부 경사면에서 후진하여 상기 가압부재의 선단을 원위치시키는 전후 이동부재와, 상기 가압부재의 하단이 수용된 하우징의 내부에 구비되어 상기 가압부재의 하단을 항시 전방으로 가압하게 하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, 테두리에 복수의 체결공과, 표면에 중공 형태의 돌출부와, 표면 양단에 지지다리가 형성된 가공대상물을 가공을 위해 고정하는 장치에 있어서, 구동되며, 전면에 한 쌍의 가압부재 연결편이 방사상으로 구비되는 본체; 상기 본체의 전면 중 상기 가압부재 연결편과 간섭받지 않는 안쪽에 배치되어 전후 구동부에 의해 전후 이동되는 전후 이동부재; 상기 가압부재 연결편과 상기 전후 이동부재의 안착홈 연결 지점에 양단이 각각 축으로 고정되어 상기 전후 이동부재의 후진시 상기 안착홈의 축을 기점으로 회전되면서 선단의 가압면으로 상기 가공대상물의 돌출부가 고정되게 하고, 상기 전후 이동부재의 전진시 상기 안착홈의 축을 기점으로 회전되면서 상기 가공대상물의 돌출부에서 상기 가압면이 분리되게 하는 가압부재; 및 상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 체결공 또는 지지다리의 홀이 결합되도록 상기 체결공 또는 상기 지지다리의 홀과 대응되는 위치에 구비되는 체결공 지지부를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 축홀 또는 베어링 홈 등을 형성하기 위한 가공대상물의 돌출부를 콜릿 척(collet chuck) 방식 등으로 고정하면서 회전력에 의한 지지는 체결공 지지부에 의해 구현 가능하여 안정적이고 정확한 위치고정이 가능하며, 가공대상물의 신속한 고정 및 분리가 가능하도록 하여 작업속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술 1에 의한 스크롤 척을 나타낸 정면도이다.
도 2는 종래기술 2에 의한 유압척을 도시한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 전 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 후 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 전 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 후 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 가공물 고정부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 일실시예의 지지부재가 구비된 상태를 도시한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 지지부재가 구비된 상태를 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 체결공 지지부를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 체결공 지지부 중 가압부재가 오므라지고 펴지는 상태를 도시한 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가공물 위치고정장치를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가공물 위치고정장치를 도시한 부품도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 전 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 후 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 제1 실시예에 따른 본 발명의 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 전 상태를 도시한 측면도이고, 도 6은 제1 실시예에 따른 본 발명의 가공물 위치고정장치에서 가공대상물의 고정 후 상태를 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 가공물 고정부를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 일실시예의 지지부재가 구비된 상태를 도시한 정면도이고, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 지지부재가 구비된 상태를 도시한 정면도이고, 도 10은 제1 실시예에 따른 본 발명의 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 체결공 지지부를 도시한 단면도이며, 도 11은 제1 실시예에 따른 본 발명의 가공물 위치고정장치에서 다른 실시예의 체결공 지지부 중 가압부재가 오므라지고 펴지는 상태를 도시한 정면도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 가공물 위치고정장치(10)는 본체(100), 안내부(200), 가공물 고정부(300), 체결공 지지부(400) 및 지지부재(500a, 500b)를 포함하되, 설치되는 대상 기계가 CNC(Computer Numerical Control) 또는 NC(Numerical Control) 선반 등이 이에 적용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 설치 방향을 조절하여 CNC 머시닝센터 등에도 적용 가능하다.

이때, 본 발명의 가공물 위치고정장치(10)에 고정되는 가공대상물(1)은 케이스 본체(1a)와, 상기 케이스 본체(1a)의 일측 양 모서리로부터 한 쌍이 연장 돌출된 지지다리(1b)와, 상기 케이스 본체(1a)의 저면 테두리 4지점에 복수의 체결공(1c)과, 지지다리(1b)의 후측면에 형성된 끼움홈(1d)과, 표면 중심부에 축홀을 형성하기 위한 중공 형태의 돌출부(1e)가 형성된다.

본체(100)는 회전 구동되는 척(chuck) 본체로 주축으로 연결되어 회전 구동부(도면에 미도시)의 구동에 의해 고정될 가공대상물(1)을 회전시키며, 안내부(200), 가공물 고정부(300) 및 체결공 지지부(400) 등의 설치를 위한 지지체 역할을 한다.

안내부(200)는 일정길이를 갖는 봉 형태로 형성되어 본체(100)의 전면 중앙으로부터 전방을 향해 돌출된 형태로 고정되는 어뎁터(Adapter)로, 선단 내주면에 경사진 안내면(210)이 형성된다.

즉, 상기 안내부(200)는 후술할 가공물 고정부(300)의 전후 이동 과정에서 상기 가공물 고정부(300)의 가압면(312)이 안내면(210)을 따라 오므려지게 하거나 펴지도록 안내하는 기능을 한다.

이때, 상기 안내면(210)은 후술할 가공물 고정부(300)가 후진하면 상기 가공물 고정부(300)의 선단 외주면에 형성된 경사면(310)이 접촉되기 시작하면서 가압면(312)이 일률적으로 오므려지기 시작하고, 반대로 상기 가공물 고정부(300)이 전진하면 상기 경사면(310)이 분리되기 시작하면서 상기 가압면(312)을 일률적으로 펴지도록 하는 것이다.

가공물 고정부(300)는 안내부(200)의 내부에 삽입된 상태로 배치되어 전후 이동하되, 인입(후진)시 선단에 분할된 가압면(312)이 오므려지면서 소정거리만큼 후진하여 상기 가공대상물(1)의 돌출부(1e)를 고정하는 구성이며, 경사면(310) 및 슬릿홀(320)을 포함하는 콜릿(Collet)을 말한다.

경사면(310)은 내부가 중공 형성된 가공물 고정부(300)의 선단 외주면에 형성되어 안내부(200)의 안내면(310)에 밀착되기 시작하여 점차 접촉 면적이 상승되면 가압면(312)이 동시에 오므려지도록 한다.

슬릿홀(slit hole: 320)은 중공 형성된 가공물 고정부(300)의 외주면 중 선단에서 일부 절개하여 다수 분할한 형태로 형성되며 분할된 선단이 오므려지거나 펴질 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 슬릿홀(320)은 3개가 방사상으로 형성되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 개수의 증감이 가능하다.

한편, 상기 가공물 고정부(300)의 후단 외주면에는 나선이 형성되어 후술할 전후구동부(340)의 구동에 의해 전후 구동될 수 있도록 후술할 조임부재(330)의 선단에 형성된 나선에 체결될 수 있다.

조임부재(330)는 전후구동부(340)의 전후 구동력을 가공물 고정부(300)에 전달할 수 있도록 선단에 나선이 형성된 축이다.

전후구동부(340)는 전후 구동력을 가공물 고정부(300)에 제공하며, 일례로 실린더 등이 이에 적용된다.

더욱이, 다른 실시예의 가공물 고정부(300')는 분할 형성된 전면마다 방사상의 가압부재(310')가 부가 설치되어 상기 가공대상물(1)의 돌출부(1e)를 간섭하지 않고 용이하게 가압시킬 수 있다. (도 7 참조)

즉, 상기 가압부재(310')는 분할 형성된 전면에 각각 횡 방향으로 연장된 단부가 내측인 종 방향으로 돌출 형성되어 돌출 형성된 내면이 가압면(312')이 되는 것이다.

체결공 지지부(400)는 본체(100)의 전면 중 가공대상물(1)의 체결공(1c) 중 지지다리(1b)가 하단 양쪽에 위치되는 것을 기준으로 상단 양쪽에 형성된 체결공(1c)이 삽입될 수 있도록 구비되며 상기 가공대상물(1)을 최초 위치설정역할을 하는 기능을 한다.

즉, 상기 체결공 지지부(400)는 일정길이를 갖으면서 단차 형성된 봉 형태로 형성되어 가공대상물(1)의 체결공(1c)이 결합되도록 상기 체결공(1c)과 대응되는 위치에 각각 구비된다.

이때, 상기 체결공 지지부(400)는 본체(100)의 중심점을 기준으로 전면 상단 양쪽에 각각 1개씩 구비되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 하단 양쪽 또는 상하단 양쪽에 각각 1개씩 모두 구비되거나 가공대상물(1)의 형상 및 크기 등에 따라 체결 가능한 체결공(1c)의 개수가 3개 이상일 경우 그에 맞는 개수로 구비될 수도 있으며, 배열 형태는 직선 형태, 대각선 형태 및 직선과 대각선의 조합 형태 등으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 체결공 지지부(400)는 삽입 부위인 선단이 가공대상물(1)의 체결공(1c)이 결합되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 상기 가공대상물(1)의 지지다리(1b)의 홀 등에 그에 대응되는 직경으로 형성되어 안정적으로 쏠림을 방지하면서 상기 가공대상물(1)을 지지할 수 있다.

특히, 상기 체결공 지지부(400)는 대중소 외경(굵기)에 상관없이 2개, 4개, 6개 등으로 구현 가능하며, 이에 한정하지 않고 개수의 변경이 가능하다.

또한, 상기 체결공 지지부가 지지다리(1b)의 홀 등에 삽입되는 경우 삽입되는 부분의 구조는 핀(pin) 형태나 안쪽 또는 바깥쪽을 고정하는 조오(jaw) 방식 등으로 구현될 수 있다.

한편, 상기 체결공 지지부(400)의 선단은 테이퍼(taper) 형상으로 형성되어 가공대상물(1)의 체결공(1c) 삽입시 테이퍼 면을 따라 진입 위치를 안내할 수 있다.

더욱이, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 체결공 지지부(400)는 선단이 가공대상물(1)의 체결공(1c)에 삽입된 상태에서 벌어지면서 지지하여 가공중 상기 가공대상물(1)이 이탈하는 현상을 방지하도록 구비될 수 있으며, 이를 위한 구성으로 하우징(410), 가압부재(420), 전후 이동부재(430), 구동부(440) 및 탄성부재(450)를 포함한다.

가압부재(420)는 원통 형상으로 형성된 중심 내부에 테이퍼 형태의 내부 경사면을 갖는 홀(422)이 관통 형성되면서 전면부터 소정의 길이로 절개되어 분할된 선단이 벌어지면서 가공대상물(1)의 체결공(1c) 내주면을 가압하며, 후단은 외측 방향을 향해 곡면 형태로 절곡 형성된다.

그리고 상기 가압부재(420) 중 외측 방향으로 곡면 형성된 후단은 하우징(410)의 선단에 걸리게 되는데 상기 가압부재(420)의 선단이 벌어지게 되므로 상기 하우징(410)의 선단에 곡면 형성된 돌기에 의해 회전이 원활하게 수행될 수 있다.

이때, 상기 가압부재(420)는 3개로 분할 형성되는 것으로 예시하였으나 이에 한정하지 않고 분할 개수의 증감이 가능하다.

한편, 상기 가압부재(420)는 분할되는 선단의 대향면마다 홈(424)이 각각 형성되고 이웃한 상기 홈(424) 내에 인장 스프링인 탄성부재(426)가 개입되어 분할된 대향면이 항시 접촉하게 함으로써 가공대상물(1)의 체결공(1c)에 삽입이 가능하게 한다.

여기서, 상기 가압부재(420)의 하단은 각각이 연결되어 있으므로 분할된 상단만 벌어지며, 벌어진 외주면이 가공대상물(1)의 체결공(1c) 내주면에 밀착되는 것이다.

전후 이동부재(430)는 가압부재(420)의 중심 내부에 내부 경사면을 갖는 홀(422)에 밀착되도록 선단은 구 형태로 형성되어 전진시 상기 홀(422)의 경사면을 밀어 상기 가압부재(420)의 분할된 선단이 벌어지게 하고, 후진시 상기 홀(422)의 경사면에서 점차 후진하면서 상기 가압부재(420)의 분할된 선단이 원위치로 오므라들게 한다.

구동부(440)는 로드 선단이 전후 이동부재(430)의 배면에 연결되어 상기 전후 이동부재(430)를 전후 방향으로 구동시키며, 일례로 실린더 등이 이에 적용된다.

탄성부재(450)는 가압부재(420)의 하단이 수용된 하우징(410)의 내주면에 단턱을 형성하고 상기 단턱과 상기 가압부재(420)의 하단 사이에 구비되어 상기 가압부재(420)를 항시 전방으로 가압하게 한다.

지지부재(500a, 500b)는 체결공 지지부(400)에 체결되는 쪽과 반대되는 가공대상물(1)의 지지다리(1b)를 지지하여 상기 가공대상물(1)의 가공시 상기 체결공 지지부(400)와 각 체결공(1c) 사이에 발생 될 수 있는 미세 끼움 공차로 인해 가공대상물(1)이 일측으로 쏠려 가공지점의 위치변화 현상을 방지하기 위한 기능을 한다.

첫 번째 실시예의 지지부재(500a)는 본체(100)의 전면 중심점을 기준으로 하부에 위치된 상태에서 가공대상물(1) 중 체결공 지지부(400)와 체결된 쪽 모서리와 반대되는 쪽의 양측 지지다리(1b)의 모서리가 위치될 지점 부근에 각각 위치된다.

이렇게 설치된 지지부재(500a)는 가공대상물(1)의 양쪽 지지다리(1b)가 끼워질 수 있는 끼움공간(510)이 형성되어, 가공대상물(1)이 체결공 지지부(400)에 결합되는 과정에서 해당 양 모서리가 상기 끼움공간(510)에 슬라이딩 형태로 삽입됨에 따라 지지부재(500a)가 해당 모서리 외곽 테두리를 감싸는 형태가 된다.

두 번째 실시예의 지지부재(500b)는 가공대상물(1)의 후측면에 끼움홈(1d)이 형성된 구조일 경우 본체(100)의 전측면 중 끼움홈(1d)과 대응되는 지점으로부터 돌출되어 상기 끼움홈(1d)에 결합되도록 함에 따라 가공대상물(1)을 지지할 수 있도록 돌출된 형태이다.

만약, 도면과 같이 가공대상물(1)이 모터케이스일 경우 모터케이스는 성형과정에서 재료 절감이나 무게 경감 등의 이유로 양 지지다리 후측면이 개방된다.

따라서 본 실시예에서는 가공대상물(1)이 모터케이스일 경우 양 지지다리 후측면의 개방부가 끼움홈 역할을 하게 되고 지지부재(500b)는 본체(100)의 전측면 중 양 지지다리(1b)의 끼움홈과 마주하는 지점으로부터 돌출되어 끼움홈(1d)에 삽입되는 구조를 갖는다.

그러므로 본 발명의 가공물 위치고정장치(10)에서 가공대상물(1)을 고정하는 과정은 다음과 같다.

우선, 작업자가 가공대상물(1)을 파지한 상태에서 체결공 지지부(400)에 가공대상물(1)의 체결공(1c)을 삽입함과 동시에 지지부재(500a, 500b)에 상기 가공대상물(1)의 지지다리(1b)를 위치시킨다.

다음으로, 가공대상물(1)의 돌출부(1e)가 가공물 고정부(300)를 향하도록 한 다음 상기 가공물 고정부(300)의 가압면(312) 내에 상기 가공대상물(1)의 돌출부(1e)를 삽입 후 상기 가공대상물(1)의 전면을 밀착시킨다.

다음으로, 스위치 등을 조작하여 조임부재(330)가 제1 전후 구동부(340)의 구동에 의해 후진하면 가공물 고정부(300)의 경사면(310)이 안내부(200)의 안내면(210)을 따라 분할된 가압면(312)이 오므려지면서 가공대상물(1)의 돌출부(1e)를 점차 가압하게 되고 가압 시점에서 좀 더 후방으로 이동하게 된다.

그 후, 가공공구(20)가 이동되면서 가공대상물(1)의 가공면인 돌출부(1e)의 축홀 등을 가공하게 된다.

이렇게, 가공대상물(1)의 돌출부(1e)는 콜릿척인 가공물 고정부(300)에 고정되면서 복수의 체결공(1c)은 그에 대응되는 체결공 지지부(400)에 지지되어 회전력에 의해 분리되는 것을 방지하게 된다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가공물 위치고정장치를 도시한 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가공물 위치고정장치를 도시한 부품도로, (a)는 가공대상물이 고정된 결합도이고, (b)는 가공대상물과 제2 전후 구동부가 제외된 결합도이고, (c)는 본체에 전후 이동부재가 안착된 평면도 및 본체의 정면도이고, (d)는 전후 이동부재의 평면도 및 정면도이며, (e)는 가압부재의 측면도 및 정면도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가공물 위치고정장치(10')는 본체(100'), 제2 전후 구동부(120'), 전후 이동부재(130'), 가압부재(140') 및 체결공 지지부(400')를 포함한다. 이때, 상기 가압부재(140')는 4개가 설치되는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 개수의 증감이 가능하며, 증감 개수에 따라 가압부재 연결편(110')과 전후 이동부재(130')의 안착홈(134') 개수가 대응되도록 변경될 수 있다.

본체(100')는 회전 구동되는 척(chuck) 본체로 주축으로 연결되어 회전 구동부(도면에 미도시)의 구동에 의해 고정될 가공대상물(1)을 회전시키며, 상면 가장자리에 가압부재 연결편(110')이 한 쌍씩 전후좌우 4지점에 각각 방사상으로 구비된다.

그리고 가압부재 연결편(110')에는 후술할 가압부재(140')의 홈(142')이 제1 축(S1)에 의해 지지될 수 있도록 제1 체결홀(112')이 횡 방향으로 관통 형성된다.

제2 전후 구동부(120')는 본체(100')의 저면 중심부에 설치되어 로드 단부에 설치된 후술할 전후 이동부재(130')가 전후로 이동될 수 있도록 하며, 일례로 실린더 등이 이에 적용된다.

전후 이동부재(130')는 가압부재 연결편(110')의 내측인 본체(100')의 상면에 배치되어 제2 전후 구동부(120')에 의해 전후 이동되며, "+" 형상으로 형성되도록 전후좌우 사방으로 돌출된 돌출부마다 안착홈(134')이 형성되고, 상기 안착홈(134')마다 횡방향의 제2 체결홀(136')이 각각 관통 형성되며, 중심부에 상기 제2 전후 구동부(120')의 로드 상단에 결합되도록 종방향의 삽입홀(132')이 관통 형성된다.

한편, 상기 전후 이동부재(130')는 제2 체결홀(136')이 가압부재(140')의 후단에 형성된 홀(144')과 연통시킨 후 제2 축(S2)으로 고정된다.

가압부재(140')는 선단 내면에 가공대상물(1)의 돌출부(1e) 외주면을 고정할 수 있도록 가압면(146')이 돌출 형성되고 후단 중 상기 가압면(146')의 하측에 내벽면에서 절개 형성된 홈(142')이 형성되며, 하단 외벽면에 홀(144')이 관통 형성된다.

여기서, 상기 가압부재(140')에 형성된 홈(142')은 전후 이동부재(130')의 제2 체결홀(136')과 일치시킨 후 제1 축(S1)에 의해 체결되어 상기 제1 축(S1)을 기점으로 상기 가압부재(140')가 회전되도록 형성된다.

그리고 상기 가압부재(140')에 형성된 홀(144')은 슬릿(slit) 형태로 형성되어 가압부재 연결편(110')의 제1 체결홀(112')과 일치시킨 후 제2 축(S2)에 의해 체결되므로 제1 축(S1)을 기점으로 가압부재(140')의 외측단이 형성 길이만큼 회전 가능하게 된다.

이렇게, 가압부재(140')는 제2 전후 구동부(120')의 후방 구동시 전후 이동부재(130')가 후방으로 이동하면 제1 축(S1)에 의해 연결된 가압부재(140')의 내측단이 당겨지면서 제2 축(S2)에 의해 연결된 상기 가압부재(140')의 외측단은 들려지므로 가공대상물(1)의 돌출부(1e)를 가압면(146')이 가압하여 고정시키게 한다. 이와 반대로 상기 가압부재(140')는 제2 전후 구동부(120')의 전방 구동시 전후 이동부재(130')가 전방으로 이동하면 제1 축(S1)에 의해 연결된 가압부재(140')의 내측단이 들려지면서 제2 축(S2)에 의해 연결된 상기 가압부재(140')의 외측단은 당겨지므로 가공대상물(1)의 돌출부(1e)에서 가압면(146')이 분리된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 제1 실시예의 가공물 위치고정장치
100: 본체 200: 안내부
210: 안내면 300: 가공물 고정부
310: 경사면 312: 가압면
320: 슬릿홀 330: 조임부재
340: 제1 전후 구동부 400: 체결공 지지부
500a, 500b: 지지부재
10': 제2 실시예의 가공물 위치고정장치
100': 본체 120': 제2 전후 구동부
130': 전후 이동부재 140': 가압부재
400': 체결공 지지부

Claims (5)

1. 테두리에 복수의 체결공과, 표면에 중공 형태의 돌출부와, 표면 양단에 지지다리가 형성된 가공대상물을 가공을 위해 고정하는 장치에 있어서,
   구동되는 본체;
   상기 본체의 중심부에 배치되어 전후 이동 과정에서 선단에 분할된 가압면이 오므려지면서 후진하여 상기 가공대상물의 돌출부를 고정하는 가공물 고정부;
   상기 본체의 중심부에 구비되어 상기 가공물 고정부의 전후 이동 과정에서 상기 가공물 고정부의 가압면이 오므려지거나 펴지도록 안내하는 안내부; 및
   상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 체결공 또는 지지다리의 홀이 결합되도록 상기 체결공 또는 상기 지지다리의 홀과 대응되는 위치에 구비되는 체결공 지지부를 포함하는 가공물 위치고정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결공 지지부는 직선 형태, 대각선 형태 및 직선과 대각선의 조합 형태로 배치되는 가공물 위치고정장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 지지다리가 지지될 수 있도록 상기 지지다리를 감싸거나 상기 지지다리 배면에 돌출되면서 지지하는 지지부재를 포함하는 가공물 위치고정장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 체결공 지지부는 선단이 상기 가공대상물의 체결공에 삽입된 상태에서 벌어지면서 지지하되, 분할된 선단이 벌어지면서 상기 가공대상물의 체결공 내주면을 가압하는 가압부재와, 상기 가압부재의 내부 경사면으로 전진하여 상기 가압부재의 선단을 벌리게 하고 상기 내부 경사면에서 후진하여 상기 가압부재의 선단을 원위치시키는 전후 이동부재와, 상기 가압부재의 하단이 수용된 하우징의 내부에 구비되어 상기 가압부재의 하단을 항시 전방으로 가압하게 하는 탄성부재를 포함하는 가공물 위치고정장치.
   
5. 테두리에 복수의 체결공과, 표면에 중공 형태의 돌출부와, 표면 양단에 지지다리가 형성된 가공대상물을 가공을 위해 고정하는 장치에 있어서,
   구동되며, 전면에 한 쌍의 가압부재 연결편이 방사상으로 구비되는 본체;
   상기 본체의 전면 중 상기 가압부재 연결편과 간섭받지 않는 안쪽에 배치되어 전후 구동부에 의해 전후 이동되는 전후 이동부재;
   상기 가압부재 연결편과 상기 전후 이동부재의 안착홈 연결 지점에 양단이 각각 축으로 고정되어 상기 전후 이동부재의 후진시 상기 안착홈의 축을 기점으로 회전되면서 선단의 가압면으로 상기 가공대상물의 돌출부가 고정되게 하고, 상기 전후 이동부재의 전진시 상기 안착홈의 축을 기점으로 회전되면서 상기 가공대상물의 돌출부에서 상기 가압면이 분리되게 하는 가압부재; 및
   상기 본체의 전면에 상기 가공대상물의 체결공 또는 지지다리의 홀이 결합되도록 상기 체결공 또는 상기 지지다리의 홀과 대응되는 위치에 구비되는 체결공 지지부를 포함하는 가공물 위치고정장치.
   

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