KR20180130606A

KR20180130606A - 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터

Info

Publication number: KR20180130606A
Application number: KR1020170065768A
Authority: KR
Inventors: 김정; 마대국
Original assignee: (주)엠디코리아
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2018-12-10

Abstract

본 발명은 공작물의 가공 형태에 따라 바이스의 고정위치를 용이하게 조정할 수 있도록 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터에 관한 것으로, 본 발명은 작업대를 구성하는 고정테이블과; 상기 고정테이블에 구비되어 공작물을 고정하는 지그바이스와; 상기 지그바이스 측면에 결합되어 상기 지그바이스를 이동시키는 회전레버; 그리고 상기 공작물을 가공하는 가공툴을 포함하여 구성되고: 상기 고정테이블은, 내측에 상기 지그바이스의 하단부가 삽입되는 공간이 형성되고, 상기 내측 공간 하단면에 치형이 형성된 가이드레일이 설치되며: 상기 지그바이스는, 상단에 작업물을 고정하기 위한 지지유닛과; 상기 지지유닛 하부에 형성되어, 상기 지그바이스를 상기 가이드레일을 따라 이동시키는 이송유닛을 포함하여 구성되고: 상기 이송유닛은, 상기 회전레버와 결합되는 결속구와; 내부에 다수의 기어들이 포함되어, 상기 회전레버의 회전력을 전달하여 상기 가이드레일과 결합된 기어를 구동시키는 몸체부를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명은 가공물을 고정하기 위한 바이스의 위치를 이동할 수 있는 이동식 지그 바이스를 제공함에 있어, 바이스의 이동을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터 { MACHINING CENTER HAVING MOVING JIG VISE }

본 발명은 공작물을 가공하기 위한 머시닝센터에 구비되는 공작물을 가공하는 바이스에 있어, 공작물의 가공 형태에 따라 바이스의 고정위치를 용이하게 조정할 수 있도록 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터에 관한 것이다.

최근 공작기계로 사용되는 머시닝센터(machining center)는 공구의 자동 교환장치 또는 자동선택기능을 갖추고 공작물의 작업 준비 및 교체 없이 공작물의 다양한 면에 여러 종류의 가공을 할 수 있도록 하는 수치제어 공작기계를 말한다.

즉, 머시닝센터는 공구를 자동으로 교환하면서 밀링가공, 드릴링가공, 보링가공 등을 연속해서 할 수 있는 CNC 공작기계 중 하나이다.

이와 같은 머시닝센터는 배드 위에 칼럼(column)과 X, Y, Z축에 해당하는 니(knee), 서보모터에 의한 서보제어기구가 부착되어 상하, 전후, 좌우 운동이 NC 지령에 의해 이루어지는 테이블(table)로 구성되고, 밀링공구가 장착되는 주축(spindle)과 CNC 컨트롤러로 이루어진다.

또한, 다수의 공구를 절삭조건에 맞게 자동으로 바꾸어 주는 자동공구교환장치(ATC, automatic toolchanger)를 부착하여 여러 가지의 밀링작업, 드릴링 및 보링가공을 자동공구교환에 의해 수행할 수 있도록 함으로써, 단 한 번의 세팅으로 다축가공, 다공정 가공이 가능하여 다품종 소량부품의 가공공정 자동화에 유리하다.

머시닝센터는 CNC 선반이나 CNC 밀링 등과 같이 종래의 범용 공작기계를 CNC화함으로써 밀링 가공, 드릴링 가공, 보링 가공 등을 머시닝센터가 한꺼번에 수행할 수 있게 된다.

그러나 종래의 머시닝센터는 바이스의 위치가 고정되고, 이에 따라 가공물의 위치가 고정된 채, 가공 공구가 설계된 위치로 이동하면서 가공물을 가공하므로, 바이스의 위치를 변경하여 가공공정을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 따라 길이 방향의 압출 베이스 가공 시 바이스 위치 세팅에 상당한 시간이 소요되어 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라 대한민국 공개특허 제10-2013-0010388에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 바이스의 위치를 슬롯을 따라 종방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있는 머시닝센터가 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 기술에서도, 바이스의 위치를 이동시킬 수는 있지만, 그 과정이 비교적 복잡하여 바이스의 위치를 세팅하는데 비교적 긴 시간이 소요될 뿐만 아니라, 상기 바이스를 이동된 위치에 고정하는 과정에서 미세한 위치의 변동이 발생되어 정교한 바이스의 이동 및 고정이 어려워지는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허 제10-2013-0010388호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 가공물을 고정하기 위한 바이스의 위치를 이동할 수 있는 이동식 지그 바이스를 제공함에 있어, 바이스의 이동을 용이하게 조절할 수 있는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 제공하기 위한 것이다.

그리고 본 발명은 상기 바이스의 이동에 따른 상기 바이스의 위치를 정확히 표시하여, 상기 바이스의 고정위치를 정확히 조정할 수 있도록 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 바이스를 이동한 후에, 작업자의 부주의에 의해 바이스의 위치가 변경되는 것을 방지하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 작업대를 구성하는 고정테이블과; 상기 고정테이블에 구비되어 공작물을 고정하는 지그바이스와; 상기 지그바이스 측면에 결합되어 상기 지그바이스를 이동시키는 회전레버; 그리고 상기 공작물을 가공하는 가공툴을 포함하여 구성되고: 상기 고정테이블은, 내측에 상기 지그바이스의 하단부가 삽입되는 공간이 형성되고, 상기 내측 공간 하단면에 치형이 형성된 가이드레일이 설치되며: 상기 지그바이스는, 상단에 작업물을 고정하기 위한 지지유닛과; 상기 지지유닛 하부에 형성되어, 상기 지그바이스를 상기 가이드레일을 따라 이동시키는 이송유닛을 포함하여 구성되고: 상기 이송유닛은, 상기 회전레버와 결합되는 결속구와; 내부에 다수의 기어들이 포함되어, 상기 회전레버의 회전력을 전달하여 상기 가이드레일과 결합된 기어를 구동시키는 몸체부를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 몸체부는, 외면에 기어치가 형성된 종방향의 기어로, 일 측 외측은 상기 결속구 내에 구비되는 중심기어체와; 일측 단부가 상기 몸체부 하단부 외측으로 돌출되어, 상기 가이드레일에 결합되는 이송기어; 그리고 상기 이송기어와 상기 중심기어체를 연결하는 연결기어체를 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고 상기 중심기어체 측 단부에는 내측으로 함몰된 체결홈이 형성되고; 상기 회전레버는, 상기 중심기어체 단부의 체결홈과 결합되도록 돌출 형성된 체결돌기와; 상기 체결돌기와 이격되어 돌출되고, 상기 결속구 내에 삽입되는 테두리부와; 상기 테두리부 단부로부터 절곡되어 연장 형성된 연결로드와; 상기 연결로드로부터 연장되어 형성되는 회전파지부를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 체결돌기 및 체결홈은, 다각 단면으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 결속구는, 상기 중심기어체와 연결되어 상기 지그바이스의 이동거리를 측정하는 측정기어유닛과; 상기 측정기어유닛과 연결되어 상기 지그바이스의 이동거리를 표시하는 표시유닛을 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 중심기어체는, 상기 몸체부 내측에 위치한 부분에 형성되어, 상기 연결기어체와 결합되는 회전기어치와; 상기 결속구 내측에 위치한 부분에 형성되는 고정기어치를 포함하여 구성되고; 상기 회전기어치와 고정기어치 사이에는 기어가 제거되어 내측으로 함몰된 슬립홈이 형성될 수도 있다.

그리고 상기 결속구는, 수평 방향만으로 이동 가능하게 구비되어, 상기 고정기어치와 선택적으로 결합되어, 상기 중심기어체의 회전을 선택적으로 허용하는 스토퍼와; 상기 스토퍼에 타성력을 부가하는 탄성부재를 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 상기 테두리부는, 상기 중심기어체와 상기 결속구 사이의 공간에 삽입되어, 상기 스토퍼를 상기 슬립홈 위치로 이동시킬 수도 있다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 가공물을 고정하기 위한 바이스의 위치를 이동할 수 있는 이동식 지그 바이스를 제공함에 있어, 바이스의 이동을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 상기 바이스의 이동에 따른 상기 바이스의 위치를 정확히 표시하여, 상기 바이스의 고정위치를 정확히 조정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 바이스를 이동한 후에, 작업자의 부주의에 의해 바이스의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 공작물 고정용 지그의 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터의 일 측면을 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터의 다른 측면을 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 이동을 위한 요부 구성을 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 고정을 위한 요부 구성을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 위치 표시를 위한 요부 구성을 도시한 예시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터의 일 측면을 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터의 다른 측면을 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 이동을 위한 요부 구성을 도시한 구성도이며, 도 6은 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 고정을 위한 요부 구성을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 머시닝센터에 구비되는 지그 바이스의 위치 표시를 위한 요부 구성을 도시한 예시도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 머시닝센터는, 작업대를 구성하는 고정테이블(100)과, 상기 고정테이블(100)에 고정되어 공작물을 고정하는 지그바이스(200) 그리고 상기 공작물을 가공하는 가공툴(미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 가공툴은 종래 머시닝센터의 가공툴과 동일한 구성을 갖으므로, 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 고정테이블(100)은 작업대를 구성하는 것으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내측에 상기 지그바이스(200)의 하단부가 삽입되는 공간이 형성되고, 상기 내측공간 하단면에 치형이 형성된 가이드레일(110)이 설치되어, 상기 지그바이스(200)가 상기 가이드레일(110)을 따라 이동할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 지그바이스(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상단에 작업물을 고정하기 위한 지지유닛(2100)과, 상기 지지유닛(2100) 하부에 형성되어, 상기 지그바이스(200)를 상기 가이드레일(110)을 따라 이동시키는 이송유닛(2200)을 포함하여 구성된다.

상기 지지유닛(2100)은 기본적인 머시닝센터의 공작물 고정수단과 동일/유사한 구성이 적용된다.

한편, 상기 이송유닛(2200)은 도 4에 도시된 바와 같이, 측면에 체결된 회전레버(300)를 통해 상기 지그바이스(200)가 상기 가이드레일(110)을 따라 이동되도록 하는 부분이다.

이를 위해, 상기 이송유닛(2200)은 상기 회전레버(300)와 결합되는 결속구(2400)와 내부에 다수의 기어들이 포함되어, 상기 회전레버(300)의 회전력을 전달하여 상기 가이드레일(110)과 결합된 기어를 구동시키는 몸체부(2300)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 지그바이스(200)의 이동을 위한 상기 몸체부(2300) 및 상기 결속구(2400)의 내부구성을 살피면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(2300) 내부에는 중심기어체(2310)와, 연결기어체(2320) 및 이송기어(2330)가 구비된다.

상기 중심기어체(2310)는 외면에 기어치가 형성된 종방향의 기어로, 일측 외측은 상기 결속구(2400) 내에 구비된다.

그리고 상기 이송기어(2330)는 일측 단부가 상기 몸체부(2300) 하단부 외측으로 돌출되어, 상기 가이드레일(110)에 결합되는 부분이다.

또한, 상기 연결기어체(2320)는 상기 이송기어(2330)와 상기 중심기어체(2310)를 연결하는 기어로, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 기어로 구성될 수도 있고, 부피를 감소시키기 위하여, 다수개의 기어가 결합된 조립체로 구성될 수도 있다.

이에 따라 상기 중심기어체(2310)가 회전함에 따라 상기 이송기어(2330)가 회전하여, 상기 지그디바이스(200)가 이동된다.

한편, 상기 중심기어체(2310)의 구성을 상세히 살피면, 상기 중심기어체(2310)는 상기 몸체부(2300) 내측에 위치한 중심기어체(2310) 상에 회전기어치(2311)가 형성되고, 상기 결속구(2400) 내측에 위치한 상기 중심기어체(2310) 상에 고정기어치(2315)가 형성된다.

그리고 상기 회전기어치(2311)와 고정기어치(2315) 사이에는 슬립홈(2313)이 형성된다.

이때, 상기 슬립홈(2313)은 기어가 제거되어 내측으로 함몰된 원형의 홈이다.

상기 회전기어치(2311)는 상기 연결기어체(2320)와 결합되는 부분이고, 상기 슬립홈(2313) 및 상기 고정기어치(2315)는 상기 결속구(2400) 측 일측에 구비되어, 후술할 스토퍼(2410)가 선택적으로 상기 슬립홈(2313) 또는 고정기어치(2315)에 위치하여, 상기 중심기어체(2310)의 회전이 선택적으로 제어되도록 하는 부분이다.

한편, 상기 회전레버(300)는 내측에 형성된 체결돌기(350)가 상기 체결홈(2317)에 삽입되어, 상기 중심기어체(2310)를 회전시키는 역할을 수행한다.

상기 회전레버(300)에 의한 상기 중심기어체(2310)의 구동원리를 상세히 살피면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 슬립홈(2313)과 상기 고정기어치(2315)가 결속구(2400) 내에 위치한다.

이때, 상기 회전레버(300)는 상기 중심기어체(2310) 단부와 결합하기 위하여, 일 측에는 체결돌기(350)와 테두리부(310)가 형성되고, 상기 테두리(310)로부터 절곡되어 연장된 연결로드(320)와 상기 연결로드(320) 단부에 결합된 회전파지부(330)를 포함하여 구성된다.

전술한 바와 같이, 상기 체결돌기(350)는 다각 단면으로 형성되어, 상기 체결홈(2317)에 결합되는 부분이고, 상기 테두리부(310)는 상기 중심기어체(2310)와 상기 결속구(2400) 사이의 공간을 삽입되는 부분으로, 상기 테두리부(310)가 삽입됨에 따라 상기 스토퍼(2410)를 이동시킨다.

이를 위해 상기 결속구(2400) 내에는 스토퍼(2410)와 상기 스토퍼(2410)를 외측으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(2420)가 구비된다.

따라서, 상기 테두리부(310)가 삽입되면, 상기 테두리부(310)가 상기 스토퍼(2410)를 내측으로 이동시켜, 상기 스토퍼(2410)가 슬립홈(2313)에 위치하여, 상기 중심기어체(2310)가 이동 가능한 상태가 된다.

그리고 상기 테두리부(310)가 상기 결속구(2400)로부터 이탈되면, 상기 탄성부재(2420)가 상기 스토퍼(2410)를 외측으로 밀어, 상기 스토퍼(2410)의 기어치가 상기 고정기어치(2315)와 기어결합된다.

이에 따라, 이동이 제한된 스토퍼(2410)와 상기 고정기어치(2315)가 결합되어, 상기 중심기어체(2310)의 회전이 방지된다.

따라서, 상기 회전레버(300)를 상기 결속구(2400)에 결합시키면, 상기 중심기어체(2310)가 이동되지만, 상기 회전레버(300)가 상기 결속구(2400)로부터 이탈되면, 상기 중심기어체(2310)의 이동이 제한된다.

또한, 상기 결속구(2400) 일 측에는 상기 중심기어체(2310)의 회전량에 따라 상기 지그바이스(200)의 이동거리를 표시하는 표시유닛(2440)이 구비된다.

상기 표시유닛(2440)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 중심기어체(2310)와 연결된 측정기어유닛(2430)을 통해 상기 지그바이스(200)의 이동거리를 기계적으로 측정하여 상기 표시유닛(2440)을 통해 상기 지그바이스(200)의 이동거리를 표시할 수도 있다.

또한, 상기 표시유닛(2440)은 전자적인 수단을 이용하여 상기 중심기어체(2310)의 회전량을 측정하여 상기 지그바이스(200)의 이동거리를 측정하여 상기 표시유닛(2440)을 통해 표시할 수도 있다.

즉, 상기 결속구(2400)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 표시창(2450)이 형성되어, 표시유닛(2440)을 통해 상기 지그바이스(200)의 이동거리가 외부로 표시된다.

따라서, 작업자는 상기 회전레버(300)를 상기 결속구(2400)에 결합시킨 후, 상기 회전레버(300)를 회전시켜 상기 지그바이스(200)를 이동시키고, 상기 지그바이스(200)의 이동거리를 상기 표시유닛(2440)을 통해 확인하여 정확히 상기 지그바이스(200)의 위치를 세팅할 수 있다.

이후, 상기 회전레버(300)를 상기 결속구(2400)로부터 제거하면, 상기 스토퍼(2410)가 상기 고정기어치(2315)와 결합되어, 상기 중심기어체(2310)의 회전이 방지됨에 따라, 상기 지그바이스(200)의 임의적인 이동이 방지된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

본 발명은 공작물의 가공 형태에 따라 바이스의 고정위치를 용이하게 조정할 수 있도록 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터에 관한 것으로, 본 발명에서는 가공물을 고정하기 위한 바이스의 위치를 이동할 수 있는 이동식 지그 바이스를 제공함에 있어, 바이스의 이동을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

100 : 고정테이블 110 : 가이드레일
200 : 지그바이스 2100 : 지지유닛
2200 : 이송유닛 2300 : 몸체부
2310 : 중심기어체 2311 : 회전기어치
2313 : 슬립홈 2315 : 고정기어치
2317 : 체결홈 2320 : 연결기어체
2330 : 이송기어 2400 : 결속구
2410 : 스토퍼 2420 : 탄성부재
2430 : 측정기어유닛 2440 : 표시유닛
2450 : 표시창 300 : 회전레버
310 : 테두리부 320 : 연결로드
330 : 회전파지부 340 : 삽입홈
350 : 체결돌기

Claims

작업대를 구성하는 고정테이블과;
상기 고정테이블에 구비되어 공작물을 고정하는 지그바이스와;
상기 지그바이스 측면에 결합되어 상기 지그바이스를 이동시키는 회전레버; 그리고
상기 공작물을 가공하는 가공툴을 포함하여 구성되고:
상기 고정테이블은,
내측에 상기 지그바이스의 하단부가 삽입되는 공간이 형성되고, 상기 내측 공간 하단면에 치형이 형성된 가이드레일이 설치되며:
상기 지그바이스는,
상단에 작업물을 고정하기 위한 지지유닛과;
상기 지지유닛 하부에 형성되어, 상기 지그바이스를 상기 가이드레일을 따라 이동시키는 이송유닛을 포함하여 구성되고:
상기 이송유닛은,
상기 회전레버와 결합되는 결속구와;
내부에 다수의 기어들이 포함되어, 상기 회전레버의 회전력을 전달하여 상기 가이드레일과 결합된 기어를 구동시키는 몸체부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터.
제 1 항에 있어서,
상기 몸체부는,
외면에 기어치가 형성된 종방향의 기어로, 일 측 외측은 상기 결속구 내에 구비되는 중심기어체와;
일측 단부가 상기 몸체부 하단부 외측으로 돌출되어, 상기 가이드레일에 결합되는 이송기어; 그리고
상기 이송기어와 상기 중심기어체를 연결하는 연결기어체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터.
제 2 항에 있어서,
상기 중심기어체 측 단부에는 내측으로 함몰된 체결홈이 형성되고;
상기 회전레버는,
상기 중심기어체 단부의 체결홈과 결합되도록 돌출 형성된 체결돌기와;
상기 체결돌기와 이격되어 돌출되고, 상기 결속구 내에 삽입되는 테두리부와;
상기 테두리부 단부로부터 절곡되어 연장 형성된 연결로드와;
상기 연결로드로부터 연장되어 형성되는 회전파지부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터.
제 3 항에 있어서,
상기 체결돌기 및 체결홈은,
다각 단면으로 형성됨을 특징으로 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터.
제 4 항에 있어서,
상기 결속구는,
상기 중심기어체와 연결되어 상기 지그바이스의 이동거리를 측정하는 측정기어유닛과;
상기 측정기어유닛과 연결되어 상기 지그바이스의 이동거리를 표시하는 표시유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동식 지그 바이스를 구비한 머시닝센터.