KR20200021996A

KR20200021996A - “제3의 손”기능을 갖춘 클램핑 시스템

Info

Publication number: KR20200021996A
Application number: KR1020207001834A
Authority: KR
Inventors: 헤닝 로쓰
Original assignee: 루드비히 에르하르트 게엠베하
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2020-03-02
Also published as: ES2861253T3; EP3641986A1; CN110769980B; JP2020524611A; JP7149299B2; WO2018234205A1; DE102017113909B3; CN110769980A; EP3641986B1

Abstract

본 발명은, 공작물을 클램핑하기 위한, 특히 가공 센터 내에 클램핑된 공작물의 절삭 가공을 위한 클램핑 시스템(9, 10)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 클램핑 시스템(9, 10)은 하나의 캐리지 가이드(11) 및 2개의 캐리지(12, 13 및 14, 15)를 구비하며, 이들 캐리지는 캐리지 가이드(11) 내에서 이동 가능하고, 각각 클램핑 조를 장착하기 위한 클램핑 조 수용부를 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 클램핑 시스템(9, 10)은 회전 가능하게 장착된 클램핑 스핀들(24, 25)을 포함하며, 이 클램핑 스핀들은 2개의 캐리지(12, 13 및 14, 15)를 클램핑 스핀들(24, 25)의 회전 위치에 상응하게 서로에 대해 상대적으로 클램핑하기 위하여, 한 편으로는 제1 캐리지(13, 14)에 그리고 다른 한 편으로는 제2 캐리지(12, 15)에 맞물린다. 또한, 본 발명에 따른 클램핑 시스템(9, 10)은 고정 조를 장착하기 위한 위치 고정된 제3 클램핑 조 수용부를 갖는다. 따라서, 제1 공작물은 제1 클램핑 조와 중간 고정 조 사이에 클램핑될 수 있는 한편, 제2 공작물은 제2 클램핑 조와 중간 고정 조 사이에 클램핑될 수 있다. 더 나아가, 본 발명에 따른 클램핑 시스템(9, 10)은 "제3의 손" 기능을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 클램핑 시스템(9, 10)은, 이제 슬라이드(26, 27)가 캐리지 가이드(11)를 따라서 이동 가능한 것을 특징으로 하며, 이 경우 슬라이드(26, 27)는 회전 가능하게 장착된 조정 스핀들(28, 29)에 의해서 이동 가능하다. 슬라이드(26, 27)가 제1 캐리지(13, 14)와 상호 작용하고, 슬라이드(26, 27)에 대한 제1 캐리지(13, 14)의 특정한 이동 자유 공간을 정의함으로써, 결과적으로 슬라이드(26, 27)는, "제3의 손" 기능을 가능하게 하기 위하여, 이동 자유 공간의 경계에서 각각 제1 캐리지(13, 14)를 위한 정지부를 형성하게된다.

Description

“제3의 손”기능을 갖춘 클램핑 시스템

본 발명은, 공작물을 클램핑하기 위한, 특히 가공 센터 내에 클램핑된 공작물의 절삭 가공을 위한 클램핑 시스템에 관한 것이다.

공작물을 절삭 가공하기 위한 최근의 가공 센터 내에서는, 공작물이 통상적으로 클램핑 시스템 내에 고정 클램핑되고, 그 후에 클램핑된 상태에서 절삭 가공된다. 이 경우에는, 예를 들어 하나의 중심 고정 조 및 외부에 놓여 있는 2개의 클램핑 조를 구비하는 바이스(vice)가 종종 클램핑 시스템으로서 사용되며, 이 경우 2개의 클램핑 조는, 클램핑 조와 고정 조 사이에 공작물을 클램핑하기 위하여, 클램핑 스핀들에 의해 서로에 대해 상대적으로 이동될 수 있다.

더욱이, 이와 같은 바이스에 소위 "제3의 손" 기능을 장착하는 것이 종래 기술로부터 공지되어 있다. 다시 말해, 일반적으로는 고정 클램핑 동안 2개의 공작물을 고정하는 것이 필요한데, 그 이유는 그렇지 않으면 공작물이 아직 클램핑되지 않은 상태에서 바이스로부터 밖으로 빠질 수 있기 때문이다. 이 목적을 위해, 수동 조작에서는 양손이 필요하며, 결과적으로 클램핑 스핀들의 조작을 위해서는 제3의 손이 필요하게 될 것이다. 그와 달리, "제3의 손" 기능은 단 2개의 손으로만 조작을 가능하게 하며, 이 경우 한 손은 클램핑 스핀들을 조작하는 한편, 다른 손은 먼저 제1 공작물을 바이스 내로 삽입하고, 추후에 조작자가 제2 공작물을 바이스 내로 삽입할 수 있도록 하기 위하여, 그 다음에 제1 공작물이 "제3의 손" 기능에 의해 고정되며, 그 후에 클램핑 스핀들의 회전에 의해서 원래의 클램핑 과정이 이루어질 수 있다. 이와 같은 바이스는 예를 들어 EP 0 901 884 A1호로부터 공지되어 있다.

하지만, "제3의 손" 기능을 갖춘 상기와 같은 공지된 바이스는, 이하에서 간략히 기술되는 다양한 단점들을 갖고 있다.

먼저, 삽입된 공작물이 스프링의 "제3의 손" 기능에 의해 고정된다는 것을 알 수 있으며, 이와 같은 과정은 공작물 질량을 대략 15 내지 20 kg으로 제한한다.

더욱이, "제3의 손" 기능 측에 있는 스프링으로 인해, 별 어려움 없이 다만 대략 4 mm의 클램핑 스트로크가 실현될 수 있다. 스트로크 연장만으로 클램핑 스트로크는 6.5 mm까지 확장될 수 있다. 이와 같은 사실은, 공작물이 겹치는 상황 또는 클램핑 조가 공작물 내에 잠기는 상황이 불가능하다는 것을 의미한다.

또한, 공지된 바이스에서는 "제3의 손" 기능이 다만 일 측에서만 실현될 수 있다. 이와 같은 사실은, 공작물이 다만 바이스의 일 측에서만 임시로 고정될 수 있는 한편, 바이스의 다른 측에서는 클램핑 과정이 종료될 때까지 공작물이 수동으로 또는 기계식으로 고정되어야만 한다는 것을 의미한다.

또 다른 한 가지 단점은, 4개 공작물의 클램핑이 다만 플로팅 조(floating jaw)에 의해서만 가능하다는 데 있으며, 이와 같은 상황은 일반적으로 로봇 작동을 방해하는데, 그 이유는 바이스가 로봇 작동 중에는 또한 수직으로 정렬되기 때문이며, 이 경우 조는 수직 정렬로 인해 자신의 위치를 유지하지 않는다.

마지막으로, "제3의 손" 기능을 갖춘 공지된 바이스의 한 가지 단점은, 오염에 대하여 안전하게 보호되어 있지 않다는 데 있는데, 그 이유는 예를 들어 재료 찌꺼기가 침투할 수 있기 때문이며, 이와 같은 상황은 스프링 경로에 영향을 미칠 수 있다. 다시 말해, 공지된 바이스가 일반적으로는 상부에서 개방되어 있음으로써, 결과적으로 찌꺼기가 침투할 수 있으며, 이와 같은 상황은 최악의 경우에 기능 장애를 야기할 수 있다.

본 발명의 일반적인 기술적 배경에 대해서는, DE 10 2008 019 589 A1도 참조될 수 있다.

그렇기 때문에, 본 발명의 기초가 되는 과제는, "제3의 손" 기능을 갖춘 상응하게 개선된 클램핑 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제는, 주 청구항에 따른 본 발명에 따른 클램핑 시스템에 의해서 해결된다.

본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 공작물을 클램핑하기 위해서, 특히 가공 센터 내에 클램핑된 공작물의 절삭 가공을 위해 이용된다. 이와 같은 가공 센터는 종래 기술로부터 공지되어 있기 때문에 더 이상 상세하게 기술될 필요가 없다.

본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 먼저 종래 기술과 일치하게 하나의 캐리지 가이드를 구비하고, 이 캐리지 가이드 내에서 2개의 캐리지가 캐리지 가이드의 세로 방향으로 이동 가능하며, 이 경우 2개의 캐리지는 자신의 상부 면에 각각 클램핑 조 수용부를 구비하고, 상기 클램핑 조 수용부에 클램핑 조가 장착될 수 있는데, 예를 들면 캐리지의 클램핑 조 수용부 상에 클램핑 조가 나사 결합됨으로써 장착될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 종래 기술과 일치하게 회전 가능하게 장착된 클램핑 스핀들을 구비하며, 이 클램핑 스핀들은 2개의 캐리지를 클램핑 스핀들의 회전 위치에 상응하게 서로에 대해 상대적으로 클램핑하기 위하여, 한 편으로는 제1 캐리지에 그리고 다른 한 편으로는 제2 캐리지에 맞물린다. 따라서, 2개의 캐리지는 클램핑 스핀들의 회전에 의해 캐리지 가이드의 세로 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 종래 기술과 일치하게 제3 클램핑 조 수용부를 구비하며, 이 수용부는 2개의 외부 클램핑 조 수용부 사이에서 캐리지 가이드에 위치 고정적으로 장착되어 있고, 고정 조를 수용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 클램핑 조 수용부가 캐리지 가이드의 상부 면에 가로 방향 그루브로서 형성될 수 있음으로써, 결과적으로 제3 클램핑 조 수용부 내에서의 고정 조의 장착은 그루브-스프링-연결에 의해서 이루어지게 된다. 추가로 또는 대안적으로, 고정 조는 또한 나사 연결에 의해서도 제3 클램핑 조 수용부에 고정될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 종래 기술과 일치하게 고정 조의 양측에서 2개 공작물의 클램핑을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 종래 기술과 일치하게 소위 "제3의 손" 기능을 가능하게 한다. 따라서, 2개의 공작물을 클램핑하기 위한 "제3의 손" 기능이 없는 이중 클램프로서 실현되는 종래의 바이스는 순전히 수동 조작에서 3개의 손을 필요로 하는데, 다시 말하자면 클램핑 과정 동안 제1 공작물을 고정하기 위한 제1의 손, 클램핑 과정 동안 제2 공작물을 고정하기 위한 제2의 손, 그리고 클램핑 스핀들의 회전을 위한 제3의 손을 필요로 한다. 소위 "제3의 손" 기능이 클램핑 과정 동안 공작물의 자동 고정을 가능하게 함으로써, 결과적으로 상기 임시로 고정된 공작물은 더 이상 수동으로 고정될 필요가 없다. 따라서 "제3의 손" 기능은, 클램핑 과정 동안 공작물을 고정하기 위한 그 외의 경우에 필요한 제3의 손의 기능을 충족시킨다.

본 발명에 따른 클램핑 시스템은 이제 캐리지 가이드를 따라 캐리지 가이드 내에서 이동 가능한 슬라이드를 구비하는 것을 특징으로 한다. 더욱이, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은, 슬라이드에 작용하고 캐리지 가이드의 세로 방향으로 슬라이드의 이동을 가능하게 하는 회전 가능하게 장착된 조정 스핀들을 구비한다. 슬라이드가 클램핑 시스템의 제1 캐리지와 상호 작용하고, 슬라이드에 대한 제1 캐리지의 특정한 이동 자유 공간을 정의함으로써, 결과적으로 슬라이드는, "제3의 손" 기능을 가능하게 하기 위하여, 이동 자유 공간의 경계에서 각각 제1 캐리지에 대한 정지부를 형성하게 된다. 다시 말해, 슬라이드의 특정 위치에서, 슬라이드는 슬라이드에 대한 제1 캐리지의 특정한 이동 자유 공간을 가능하게 한다. 상기 이동 자유 공간의 경계에서, 슬라이드가 제1 캐리지에 대한 정지부를 형성함으로써, 결과적으로 "제3의 손" 기능의 틀 안에서 클램핑 스핀들의 회전은, 클램핑 조가 장착된 제2 캐리지가 제1 공작물에 밀착하여 제1 공작물을 임시로 고정하는 상황을 유도한다. 따라서, 조정 스핀들의 회전에 의한 슬라이드의 이동은 상응하게 또한 제1 캐리지의 이동 자유 공간의 이동을 유도하며, 이와 같은 상황은 "제3의 손" 기능의 틀 안에서 클램핑 될 공작물의 상이한 치수에 대한 매칭을 가능하게 한다.

그렇기 때문에, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은 또한 종래의 클램핑 시스템에서보다 더욱 간단한 설정을 가능하게 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, "제3의 손" 기능의 틀 안에서 원래의 클램핑 과정 이전에 공작물을 임시로 고정하기 위하여, 클램핑 시스템은 스프링(예컨대 가스 압력 스프링)을 구비한다. 이 경우에는, 스프링이 한 편으로는 캐리지 가이드의 전면에서 지지되고 다른 한 편으로는 제2 캐리지에 작용함으로써, 결과적으로 스프링은 제1 캐리지와 함께 제2 캐리지를 캐리지 가이드의 전면으로부터 멀어지는 방향으로 가압한다.

상기 스프링은, 바람직하게 제2 캐리지 내에서 전면에 있는 블라인드 홀 내에 배열되어 있으며, 이 경우 스프링은 블라인드 홀의 바닥에서 지지된다. 그와 달리, 다른 측에서는 스프링이 바람직하게 캐리지 가이드의 전방 플레이트에서 지지되며, 상기 전방 플레이트는 일체로 형성되거나 교체 가능하게 장착될 수 있다. 따라서, 스프링은 2개의 캐리지를 함께 캐리지 가이드의 전면으로부터 멀어지는 방향으로 가압하게 되며, 이와 같은 상황은 "제3의 손" 기능의 틀 안에서, 삽입된 공작물의 임시 고정을 가능하게 한다.

슬라이드가 제1 캐리지와 상호 작용하고 슬라이드에 대한 제1 캐리지의 이동 자유 공간을 양방향으로 제한한다는 것은 이미 앞에서 간략히 언급되었다. 이 목적을 위해, 슬라이드는 세로 방향 그루브를 구비할 수 있으며, 이 경우 세로 방향 그루브의 길이는 제1 캐리지의 이동 자유 공간을 정의한다. 이 목적을 위해, 제1 캐리지 상에 고정되어 있고 슬라이드의 세로 방향 그루브 내로 돌출하는 정지 핀이 제1 캐리지 상에 있음으로써, 결과적으로 세로 방향 그루브의 길이는 슬라이드에 대한 제1 캐리지의 이동 자유 공간을 제한하게 된다.

더욱이, 조작자가 외부로부터 슬라이드의 위치를 인식할 수 있도록 하기 위하여, 바람직하게 슬라이드로부터 외부로부터 돌출하여 외부로부터 보이는 인디케이터 핀(indicator pin)이 슬라이드 상에 존재한다. 이 목적을 위해, 캐리지 가이드 내에는 세로 방향 슬롯이 존재할 수 있으며, 인디케이터 핀이 외부로부터 보이도록 하기 위하여, 상기 세로 방향 슬롯을 통해 인디케이터 핀이 내부로부터 외부로 돌출한다.

또한, 종래 기술에서와 달리, 클램핑될 공작물 내에 볼트가 잠기는 것 또는 클램핑될 공작물이 중첩되는 것도 가능하게 하기 위하여, 스프링(예컨대 가스 스프링)은 바람직하게 비교적 큰 클램핑 스트로크를 갖는다는 것도 언급되어야만 한다. 그렇기 때문에, 스프링의 클램핑 스트로크는 바람직하게 10 ㎜ 이상, 20 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이상, 40 ㎜ 이상 또는 심지어 50 ㎜ 이상이다.

더 나아가, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은 특별한 자체 구조로 인해 "제3의 손" 기능의 틀 안에서 또한 비교적 무거운 공작물의 고정도 가능하게 하며, 특히 1 kg 이상, 2 kg 이상, 5 kg 이상, 10 kg 이상, 20 kg 이상 또는 심지어 40 kg 이상의 공작물 질량을 갖는 공작물의 고정도 가능하게 한다는 것도 언급되어야만 한다.

더욱이, "제3의 손" 기능의 틀 안에서의 공작물의 임시 고정이 종래 기술의 경우에서와 같이 클램핑 시스템의 일 측에 한정되지 않는다는 것도 언급되어야만 한다. 오히려, 2개의 공작물이 하나의 클램핑 과정에서 임시로 고정될 수 있음으로써, 결과적으로 2개의 공작물은 고정 클램핑 중에 궁극적으로는 더 이상 수동으로 고정될 필요가 없게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은 바람직하게 2개의 공작물을 고정하기 위한 2개 손의 기능을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 클램핑 시스템의 또 다른 장점은, 스프링 및 슬라이드가 오염에 대한 민감성을 감소시키기 위하여 캐리지 가이드 내에 덮인 상태로 장착된다는 데 있다. 따라서, 스프링 및 슬라이드의 덮인 상태로의 장착은, 공작물의 절삭 가공 중에 재료 찌꺼기가 캐리지 가이드 내로 침투하는 것을 방지한다.

또한, 본 발명이 먼저 2개의 공작물을 클램핑하기 위한 단 하나의 클램핑 시스템에 대한 보호를 청구한다는 것도 언급되어야만 한다.

더욱이, 본 발명은 하지만 또한 상기와 같은 2개의 클램핑 시스템을 갖는 이중 클램핑 시스템에 대한 보호도 청구하며, 이들 클램핑 시스템이 공통 캐리지 가이드 내에 세로 방향으로 연속으로 배열되어 있음으로써, 결과적으로 4개의 공작물이 클램핑될 수 있다.

이 경우에는, 2개의 클램핑 시스템 각각이 바람직하게 고유의 클램핑 스핀들 및 고유의 조정 스핀들을 구비함으로써, 결과적으로 총 2개의 클램핑 스핀들 및 2개의 조정 스핀들이 제공된다. 전체 클램핑 스핀들 및 전체 조정 스핀들이 모두 바람직하게 이중 클램핑 시스템의 동일한 전면에서 접근 가능하다.

더욱이, 본 발명은 또한 타워 클램핑 시스템에 대한 보호도 청구하며, 이 경우 이와 같은 타워 클램핑 시스템은 종래 기술로부터 자체적으로 공지되어 있기 때문에 더 이상 상세하게 기술될 필요가 없다. 이 경우에는, 본 발명에 따른 하나 이상의 클램핑 시스템 또는 이중 클램핑 시스템이 측면에서 수직 장착 타워 내에 통합되어 있다. 이 경우, 바람직한 일 실시예에서는, 총 4개의 클램핑 시스템 또는 이중 클램핑 시스템이 어셈블리 타워의 4개의 측면에 통합되어 있다. 이 경우에는, 예를 들어 등을 맞댄(back-to-back) 형상, 삼각형, 4중 큐브, 6중 큐브 등과 같은 모든 장착 변형예가 가능하다.

마지막으로, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 클램핑 시스템을 갖춘 완전한 가공 센터에 대한 보호도 청구한다.

본 발명의 다른 바람직한 개선예들은 종속 청구항들의 특징부에 기술되어 있거나, 도면을 참조하는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명과 함께 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 도면부에서,
도 1은 본 발명에 따른 타워 클램핑 시스템의 사시도를 도시하며,
도 2는 도 1에 따른 타워 클램핑 시스템상에 측면에서 통합된 본 발명에 따른 이중 클램핑 시스템의 사시도를 도시하고,
도 3은 도 2에 도시된 이중 클램핑 시스템의 다른 사시도를 도시하며,
도 4는 고정 조 또는 클램핑 조가 장착된 도 2 및 도 3의 이중 클램핑 시스템의 사시도를 도시하고,
도 5는 추가로 도시된 공작물을 갖는 도 4에 따른 사시도를 도시하며,
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 이중 클램핑 시스템의 종단면도를 도시하고,
도 7은 도 2 내지 도 6에 도시된 이중 클램핑 시스템의 정면도를 도시하며,
도 8은 도 6의 절단선 A-A를 따라 절단된 단면도를 도시하고,
도 9는 "제3의 손" 기능의 설정을 명확하게 보여주기 위한 흐름도를 도시하며, 그리고
도 10은 "제3의 손" 기능을 포함하는 원래의 클램핑 과정을 설명하기 위한 흐름도를 도시한다.

도 1은, 절삭 가공 동안 공작물(2 내지 5)을 클램핑 하기 위하여, 공작물(2, 3, 4, 5)(도 5 참조)을 절삭 가공하기 위한 가공 센터 내에 삽입될 수 있는, 본 발명에 따른 타워 클램핑 시스템(1)을 보여준다.

타워 클램핑 시스템(1)은 부분적으로 종래 방식으로 구성되어 있으며, 먼저 예를 들어 나사 연결에 의해서 타워 클램핑 시스템(1)을 고정할 수 있기 위하여 베이스 플레이트(6)를 구비한다.

더욱이, 타워 클램핑 시스템(1)은 수직으로 정렬된 어셈블리 타워(7)를 구비한다. 어셈블리 타워(7)는 실질적으로 정사각형의 횡단면을 가지며, 이 경우에는 어셈블리 타워(7)의 측면에 각각 이중 클램핑 시스템(8)이 통합되어 있다. 이중 클램핑 시스템(8)은 도 2 내지 도 8에 도시되어 있으며, 이하에서 상세하게 설명될 것이다. 타워 클램핑 시스템(1)과 관련하여 더 언급해야 할 사실은, 어셈블리 타워(7)의 측면에서는 이중 클램핑 시스템(8)의 구조가 동일하기 때문에 별도로 설명할 필요가 없다는 것이다.

이중 클램핑 시스템(8)은 실질적으로 2개의 단일 클램핑 시스템(9, 10)으로 구성되며, 이 경우 단일 클램핑 시스템(9)은 공작물(4, 5)을 클램핑하기 위해 이용되는 한편(도 5 참조), 공작물(2, 3)을 클램핑하기 위해서는 다른 단일 클램핑 시스템(10)이 이용된다.

이 경우에는, 2개의 단일 클램핑 시스템(9, 10)이 공통 캐리지 가이드(11) 내에 배열되어 있다.

캐리지 가이드(11) 내에서는, 4개의 캐리지(12 내지 15)가 이중 화살표의 방향으로 이동 가능한데, 특히 2개의 캐리지(12, 13) 및 2개의 캐리지(14, 15)가 각각 쌍으로 이동 가능하다.

상부 면에서는, 이동 가능한 캐리지(12 내지 15)가 각각 클램핑 조 수용부를 구비하며, 이 경우에는 클램핑 조 수용부 상에 각각 하나의 클램핑 조(16 내지 19)가 나사로 고정될 수 있다.

더욱이, 캐리지 가이드(10)는 자신의 상부 면에 2개의 위치 고정된 클램핑 조 수용부(20, 21)를 구비하며, 이들 클램핑 조 수용부 내에는 각각 하나의 고정 조(22 또는 23)가 위치 고정적으로 장착될 수 있다. 위치 고정된 클램핑 조 수용부(20, 21)는 캐리지 가이드(11) 내에 각각 가로 방향 그루브를 포함하고, 고정 조(22, 23)의 나사 결합을 위한 수용 보어를 포함한다.

더욱이, 이중 클램핑 시스템은, 2개의 캐리지(12, 13) 또는 2개의 캐리지(14, 15)를 이중 화살표의 방향으로 이동시키기 위하여, 2개의 클램핑 스핀들(24, 25)을 구비한다. 다시 말해, 클램핑 스핀들(24)은 클램핑 조(18, 19)가 장착된 2개의 캐리지(14, 15)를 이동시키기 위해 이용된다. 그와 달리, 다른 클램핑 스핀들(25)은 클램핑 조(16, 17)가 장착된 캐리지(12, 13)를 이동시키기 위해 이용된다. 이 목적을 위해, 특히 도 6의 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이 그리고 종래 기술에 마찬가지로 공지되어 있는 바와 같이, 2개의 클램핑 스핀들(24, 25)은 각각 관련 클램핑 조(12, 14)와 나사 결합된다. 다시 말해, 클램핑 스핀들(24, 25)의 회전 중에는, 클램핑 조(16, 17 또는 18, 19)가 각각 쌍으로 관련 고정 조(22 또는 23) 쪽으로 이동되거나 관련 고정 조로부터 멀어지는 방향으로 당겨진다. 따라서, 공작물(2)(도 5 참조)은 클램핑 조(16)와 고정 조(22) 사이에 고정 클램핑될 수 있는 한편, 공작물(3)은 고정 조(22)와 클램핑 조(17) 사이에 고정 클램핑될 수 있다. 그와 달리, 공작물(4)은 클램핑 조(18)와 고정 조(23) 사이에 클램핑될 수 있다. 마지막으로, 공작물(5)은 고정 조(23)와 클램핑 조(19) 사이에 클램핑될 수 있다.

더욱이, 이중 클램핑 시스템(8)은 또한 소위 "제3의 손" 기능을 가능하게 한다. 이와 같은 사실은, 이중 클램핑 시스템(8)이 이중 클램핑 시스템(8) 내로 삽입된 후에 그리고 원래의 클램핑 과정 이전에 공작물(2 내지 5)을 고정할 수 있음으로써, 결과적으로 클램핑 과정이 종료될 때까지 공작물(2 내지 5)이 수동으로 또는 로봇에 의해서 고정될 필요가 없어진다는 것을 의미한다. 다시 말하자면, 그 외에 "제3의 손" 기능이 없는 수동 조작에서 필요할 수 있는 추가 손의 기능을 이중 클램핑 시스템(8)이 제공한다.

상기 "제3의 손" 기능의 기술적인 실현을 위해, 이중 클램핑 시스템(8)은 2개의 단일 클램핑 시스템(9, 10)을 위해 각각 슬라이드(26, 27)를 구비하며, 이 경우 2개의 슬라이드(26, 27)는 도 6에 도시되어 있다. 2개의 슬라이드(26, 27)는 각각 하나의 조정 스핀들(28, 29)에 의해 캐리지 가이드(11)의 세로 방향으로 이동될 수 있다. 이 경우, 조정 스핀들(28)은 슬라이드(26)에 작용하는 한편, 조정 스핀들(29)은 슬라이드(27)에 작용한다.

2개의 슬라이드(26, 27)는, 캐리지 가이드의 세로 방향으로 캐리지(13 또는 14)의 이동 자유 공간을 제한한다. 이 목적을 위해, 캐리지(13, 14) 내에는 각각 정지 핀(30, 31)이 부착되어 있고, 이 정지 핀은 슬라이드(26 또는 27)의 내부 면에서 상응하는 세로 방향 그루브(32, 33) 내로 돌출한다. 다시 말해, 슬라이드(26 또는 27)의 세로 방향 그루브(32 또는 33)는 정지 핀(30, 31)을 위한 2개의 정지부를 형성하고, 이로 인해 캐리지 가이드(11)의 세로 방향으로 캐리지(13 또는 14)의 이동 자유 공간을 제한한다.

따라서, 조정 스핀들(28, 29)이 상응하게 회전됨으로써, 캐리지(13, 14)의 이동 자유 공간은 캐리지 가이드(11)의 세로 방향으로 이동될 수 있다.

더 언급해야만 할 사실은, 슬라이드(26, 27)가 외부에 각각 인디케이터 핀(34, 35)을 구비한다는 것이며, 이들 인디케이터 핀은 세로 방향 슬롯(36, 37)을 통해서 캐리지 가이드(11)로부터 외부로 돌출한다. 따라서, 조작자는 인디케이터 핀(34 또는 35)의 위치를 참조하여 개별 슬라이드(26 또는 27)의 위치를 인식할 수 있다. "제3의 손" 기능을 설정할 때에는, 인디케이터 핀(34 또는 35)이 표시된 위치에 있어야만 한다. 조정 스핀들(28 또는 29)에 의해 삽입 간극을 설정될 때에 비로소, 인디케이터 핀(34 또는 35)이 마킹 밖으로 이동한다.

더욱이, "제3의 손" 기능의 기술적 실현을 위해서는 가스 압력 스프링(38)(도 8 참조)도 이용된다. 일 단부에서는, 가스 압력 스프링(38)이 캐리지(15) 내에서 블라인드 홀(39)의 바닥에서 지지된다. 그와 달리, 다른 단부에서는, 가스 압력 스프링(38)이 캐리지 가이드(11)의 전면에 고정적으로 나사 결합된 전방 플레이트(40)에서 지지된다. 따라서, 가스 압력 스프링(38)은 캐리지(14)와 함께 캐리지(15)를 전방 플레이트(40)로부터 멀어지는 방향으로 가압한다.

또 다른 상응하는 가스 압력 스프링은 다른 단일 클램핑 시스템(10)의 캐리지(12, 13)를 예비 클램핑하기 위해 동일한 방식으로 이용되며, 이 경우 상기 또 다른 가스 압력 스프링은 도면에서 확인할 수 없다.

이하에서는, 이제 먼저 도 9를 참조하여 "제3의 손" 기능의 설정이 설명될 것이며, 특히 먼저 다만 단일 클램핑 시스템(9)에 대해서만 설명될 것이다. 하지만, 다른 단일 클램핑 시스템(10)에 대한 "제3의 손" 기능의 설정은 동일한 방식으로 이루어진다.

제1 단계(S1)에서는, 슬라이드(26)가 캐리지(14, 15)의 그리고 상기 캐리지에 장착된 클램핑 조(18, 19)의 최대 개방을 가능하게 하도록, 먼저 단일 클램핑 시스템(9)의 조정 스핀들(28)이 회전된다. 따라서, 슬라이드(26)는 도 7에 따른 도면에서 왼쪽으로 최대로 이동된다.

그 다음의 제2 단계(S2)에서는, 클램핑 조(18, 19)가 장착된 캐리지(14, 15)가 최대로 개방되도록, 단일 클램핑 시스템(9)의 클램핑 스핀들(24)이 회전된다.

후속 단계(S3)에서는, 공작물(5)(도 5 참조)이 고정 조(23)와 클램핑 조(19) 사이로 삽입된다.

다음 단계(S4)에서는, 이동 가능한 클램핑 조(19)가 공작물(5)에 밀착하도록, 클램핑 스핀들(24)이 회전된다.

다음 단계(S5)에서는, 슬라이드(26)가 클램핑 조(18)의 캐리지(14)에 밀착할 때까지, 관련 조정 스핀들(28)이 회전된다.

그 다음의 마지막 단계(S6)에서는, 삽입 간극을 조절하기 위하여, 조정 스핀들(28)이 반대 방향으로 회전된다. 예를 들어, 조정 스핀들(28)의 2회전은 2 mm의 삽입 간극에 해당한다.

이하에서는, 이제 도 10을 참조하여 단일 클램핑 시스템(9)의 원래의 작동이 설명될 것이며, 이 경우 단일 클램핑 시스템(10)은 동일한 방식으로 기능한다.

제1 단계(S1)에서는, 클램핑 조(18, 19)가 최대로 개방되도록, 먼저 클램핑 스핀들(24)이 회전된다,

그 다음 단계(S2)에서는, 공작물(5)이 고정 조(23)와 클램핑 조(19) 사이로 삽입된다.

그 다음 단계(S3)에서는, 공작물(5)이 고정 조(23)와 클램핑 조(19) 사이에 임시로 고정되도록, 클램핑 스핀들(24)이 회전된다. 이 경우에는, 가스 압력 스프링(38)이 고정을 위해 필요한 고정력을 발생한다.

그 다음 단계(S4)에서는, 공작물(4)이 클램핑 조(18)와 고정 조(23) 사이로 삽입된다.

그 다음 단계(S5)에서는, 클램핑 조(18)가 공작물(4)에 밀착하도록, 클램핑 스핀들(24)이 회전된다. 이 경우에 유의해야 할 사실은, 이와 같은 클램핑 과정에서는 클램핑 스핀들(24)이 가스 압력 스프링(38)의 고정력을 극복해야만 한다는 것이다.

마지막 단계(S6)에서는, 공작물(4, 5)을 고정 클램핑하기 위한 원하는 클램핑력에 도달할 정도까지, 클램핑 스핀들(24)이 회전된다.

본 발명은, 전술된 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은, 마찬가지로 본 발명의 사상을 이용하기 때문에 보호 범위 내에 속해 있는 다수의 변형예들 및 변경예들을 청구한다. 특히, 본 발명은, 또한 각각 인용되는 청구항들과 무관하게 그리고 특히 또한 주 청구항의 특징부 없이도, 종속 청구항들의 대상에 대한 그리고 특징부들에 대한 보호를 청구한다. 따라서, 본 발명은, 상호 독립적으로 보호받을 수 있는 수많은 다양한 발명 양태들을 포함한다.

1: 타워 클램핑 시스템
2 내지 5: 공작물
6: 타워 클램핑 시스템의 베이스 플레이트
7: 타워 클램핑 시스템의 어셈블리 타워
8: 이중 클램핑 시스템
9, 10: 단일 클램핑 시스템
11: 캐리지 가이드
12 내지 15: 캐리지
16 내지 19: 클램핑 조
20, 21: 위치 고정된 클램핑 조 수용부
22, 23: 고정 조
24, 25: 클램핑 스핀들
26, 27: 슬라이드
28, 29: 조정 스핀들
30, 31: 슬라이드의 세로 방향 그루브 내에 맞물리는 정지 핀
32, 33: 슬라이드 내의 세로 방향 그루브
34, 35: 슬라이드 상의 인디케이터 핀
36, 37: 세로 방향 슬롯
38: 가스 압력 스프링
39: 가스 압력 스프링용 블라인드 홀
40: 캐리지 가이드의 전방 플레이트

Claims

a) 캐리지 가이드(11)를 구비하며,
b) 제1 캐리지(13, 14)를 구비하며, 상기 제1 캐리지는
b1) 캐리지 가이드(11)에 의해서 가이드 되고,
b2) 캐리지 가이드(11)를 따라서 이동 가능하며, 그리고
b3) 제1 클램핑 조(17, 18)가 설치될 수 있는 제1 클램핑 조 수용부를 구비하며,
c) 제2 캐리지(12, 15)를 구비하며, 상기 제2 캐리지는
c1) 캐리지 가이드(11)에 의해서 가이드 되고,
c2) 캐리지 가이드(11)를 따라서 이동 가능하며, 그리고
c3) 제2 클램핑 조(16, 19)가 설치될 수 있는 제2 클램핑 조 수용부를 구비하며,
d) 2개의 캐리지(12, 13 또는 14, 15)를 클램핑 스핀들(24, 25)의 회전 위치에 상응하게 서로에 대해 상대적으로 클램핑하기 위하여, 한 편으로는 제1 캐리지(13, 14)에 그리고 다른 한 편으로는 제2 캐리지(12, 15)에 맞물리는, 회전 가능하게 장착된 클램핑 스핀들(24, 25)을 구비하며, 그리고
e) 제3 클램핑 조 수용부(20, 21)를 구비하며, 상기 제3 클램핑 조 수용부는
e1) 캐리지 가이드(11)에 위치 고정적으로 장착되어 있고,
e2) 제1 클램핑 조 수용부와 제2 클램핑 조 수용부 사이에 배열되어 있으며,
e3) 상기 제3 클램핑 조 수용부(20, 21) 상에 고정 조(22, 23)가 장착될 수 있음으로써,
f) 결과적으로 제1 공작물(3, 4)은 제1 클램핑 조(17, 18)와 중간 고정 조(22, 23) 사이에 클램핑될 수 있는 한편, 제2 공작물(2, 5)은 제2 클램핑 조(16, 19)와 중간 고정 조 사이에 클램핑될 수 있으며,
g) 클램핑 시스템(9, 10)이 "제3의 손" 기능을 가능하게 하며, 그리고
h) 슬라이드(26, 27)를 구비하며, 상기 슬라이드(26, 27)는
h1) 캐리지 가이드(11)를 따라서 이동 가능하며, 그리고
h2) 제1 캐리지(13, 14)와 상호 작용하는,
공작물(2 내지 5)을 클램핑하기 위한, 특히 가공 센터 내에 클램핑된 공작물의 절삭 가공을 위한 클램핑 시스템(9, 10)에 있어서,
i) 슬라이드(26, 27)가 이동 가능하게 장착된 조정 스핀들(28, 29)에 의해서 이동 가능하며, 그리고
j) 슬라이드(26, 27)가 상기 슬라이드(26, 27)에 대한 제1 캐리지(13, 14)의 특정한 이동 자유 공간을 정의함으로써, 결과적으로 상기 슬라이드(26, 27)는, "제3의 손" 기능을 가능하게 하기 위하여, 이동 자유 공간의 경계에서 각각 제1 캐리지(13, 14)에 대한 정지부를 형성하게 되는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제1항에 있어서,
a) 공작물(2 내지 5)을 원래의 클램핑 과정 이전에 임시로 고정하기 위하여, 클램핑 시스템(9, 10)이 스프링(38), 특히 가스 압력 스프링(38)을 구비하며,
b) 상기 스프링(38)이 한 편으로는 캐리지 가이드(11)의 전면에서 지지되며, 그리고
c) 상기 스프링(38)이 다른 한 편으로는 제2 캐리지(12, 15)에 작용하고, 제2 캐리지(12, 15)를 제1 캐리지(13, 14)와 함께 캐리지 가이드(11)의 전면으로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제2항에 있어서,
a) 제2 캐리지(12, 15)가, 캐리지 가이드(11)의 세로 방향으로 진행하는 블라인드 홀(39)을 전면에 구비하며,
b) 상기 캐리지 가이드(11)가 위치 고정적으로 장착된 전방 플레이트(40)를 전면에 구비하며,
c) 상기 스프링(38)이 한 편으로는 블라인드 홀(39)의 바닥에서 그리고 다른 한 편으로는 전방 플레이트(40)에서 지지되는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
슬라이드(26, 27)가 다음과 같은 구조적인 특징부:
a) 슬라이드(26, 27) 내의 세로 방향 그루브(32, 33), 및
b) 제1 캐리지(13, 14)에 고정되어 있고, 슬라이드(26, 27)의 세로 방향 그루브 내로 돌출함으로써, 결과적으로 상기 세로 방향 그루브(32, 33)의 길이가 슬라이드(26, 27)에 대한 제1 캐리지(13, 14)의 이동 자유 공간을 제한하게 되는, 정지 핀(30, 31)에 의해서 제1 캐리지(13, 14)와 상호 작용하고, 이로 인해 슬라이드(26, 27)에 대한 제1 캐리지(13, 14)의 이동 자유 공간을 양방향으로 제한하는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제4항에 있어서,
a) 슬라이드(26, 27)로부터 인디케이터 핀(34, 35)이 외부로 돌출하며,
b) 캐리지 가이드(11)가 세로 방향 슬롯(36, 37)을 구비하며, 그리고
c) 상기 슬라이드(26, 27)의 인디케이터 핀(34, 35)이 캐리지 가이드(11)의 세로 방향 슬롯(36, 37)을 통해 외부로 돌출함으로써, 결과적으로 상기 인디케이터 핀(34, 35) 및 이로써 또한 슬라이드(26, 27)의 위치가 외부로부터 보이는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
a) 바람직하게 또한 볼트가 클램핑될 공작물(2 내지 5) 내로 잠기는 것 또는 클램핑될 공작물(2 내지 5)이 겹치는 것을 가능하게 하기 위하여, 스프링(38)이 10 ㎜ 이상, 20 ㎜ 이상, 30 ㎜ 이상, 40 ㎜ 이상 또는 50 ㎜ 이상의 클램핑 스트로크를 가지며, 그리고/또는
b) 공작물(2 내지 5)의 임시 클램핑이, 1 kg 이상, 2 kg 이상, 5 kg 이상, 10 kg 이상, 20 kg 이상 또는 40 kg 이상의 공작물 질량에서 기능하는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 오염에 대한 민감성을 감소시키기 위하여, 상기 스프링(38) 및 상기 슬라이드(26, 27)가 캐리지 가이드(11) 내에 덮인 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는, 클램핑 시스템(9, 10).
공통 캐리지 가이드(11) 내에 세로 방향으로 연속으로 배열되어 있음으로써, 결과적으로 4개의 공작물(2 내지 5)이 클램핑될 수 있는, 2개의 클램핑 시스템(9, 10)을 갖는 이중 클램핑 시스템(8)에 있어서,
상기 2개의 클램핑 시스템(9, 10)이 각각 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 이중 클램핑 시스템(8).
제8항에 있어서, 상기 2개 클램핑 시스템(9, 10)의 클램핑 스핀들(24, 25) 및 조정 스핀들(28, 29)이 모두 이중 클램핑 시스템(8)의 전면에서 접근 가능한 것을 특징으로 하는, 이중 클램핑 시스템(8).
a) 수직 어셈블리 타워(7),
b) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 클램핑 시스템(9, 10)을 구비하며, 상기 클램핑 시스템(9, 10)이 측면에서 어셈블리 타워(7) 내에 통합되어 있고, 자체 세로 방향에 의해 상기 어셈블리 타워(7)를 따라서 수직으로 진행하는, 타워 클램핑 시스템(1).
제10항에 있어서, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 복수의 클램핑 시스템(9, 10) 또는 제9항에 따른 복수의 이중 클램핑 시스템(8)이 각각 측면에서 어셈블리 타워(7) 내에 통합되어 있는 것을 특징으로 하는, 타워 클램핑 시스템(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 클램핑 시스템(9, 10), 제9항에 따른 이중 클램핑 시스템(8), 또는 제10항 또는 제11항에 따른 타워 클램핑 시스템(1)을 갖는, 공작물(2 내지 5)을 절삭 가공하기 위한 가공 센터.