KR20210043061A

KR20210043061A - 공작물 고정장치

Info

Publication number: KR20210043061A
Application number: KR1020190125667A
Authority: KR
Inventors: 이달호; 곽태길; 김제왕; 한상묵; 데니스 코르프; 에릭 노박
Original assignee: 현대위아 주식회사
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2021-04-21

Abstract

본 발명은 테이블에 안착된 공작물의 수평방향 및 수직방향의 움직임을 공작물의 손상없이 고정시키는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 표면에 고정홈이 형성된 테이블; 일단이 상기 테이블 위에 올려지고, 길이방향을 따라 관통홀이 형성되어 상기 관통홀이 고정홈에 일치되는 공작물; 및 고정핀이 상기 관통홀과 고정홈에 함께 삽입되어 공작물의 수평방향 움직임을 구속하면서, 공작물의 타단에 지지되어 공작물의 수직방향 움직임을 구속하는 고정유닛;을 포함하여 구성되는 공작물 고정장치가 소개된다.

Description

공작물 고정장치{DEVICE FOR HOLDING THE WOKKPIECE}

본 발명은 테이블에 안착된 공작물의 수평방향 및 수직방향의 움직임을 공작물의 손상없이 고정시키는 공작물 고정장치에 관한 것이다.

기계산업이 고도화됨에 따라 가공하고자 하는 부품들 역시 정밀해지고, 이에 공작물을 설계상의 형상과 공차를 만족하도록 가공하는 것이 더욱 중요해지고 있다.

이를 위해, 공작기계의 운영자는 여러 방식의 공작물 고정장치를 운용하는 실정에 있다.

공작물 고정장치의 일례로서, 공작물의 외면을 물리적 외력을 사용해 잡는 척을 이용한 방법이 있다.

하지만, 척을 이용한 고정방식은 알루미늄과 같이 경도가 낮은 소재의 공작물을 고정할 때에 공작물의 표면에 찍힘 등의 손상이 발생하는 문제가 있다.

이는, 비록 미세한 찍힘이라 할지라도 해당 부품이 임펠러와 같이 유체의 운동과 연관된 것이라면, 찍힌 부위 주변에서 유체의 흐름이 영향을 받게 되고, 이로 인해 그 효율이 떨어질 수 밖에 없는 문제 현상이 발생하게 된다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2013-0099344 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 테이블에 안착된 공작물의 수평방향 및 수직방향 움직임을 공작물의 손상없이 고정시키는 공작물 고정장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 표면에 고정홈이 형성된 테이블; 일단이 상기 테이블 위에 올려지고, 길이방향을 따라 관통홀이 형성되어 상기 관통홀이 고정홈에 일치되는 공작물; 및 고정핀이 상기 관통홀과 고정홈에 함께 삽입되어 공작물의 수평방향 움직임을 구속하면서, 공작물의 타단에 지지되어 공작물의 수직방향 움직임을 구속하는 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 고정유닛은, 상기 고정핀이 결합되는 카운터홀더; 상기 카운터홀더의 일단에 상기 공작물을 향하여 형성된 가압부;를 포함하고, 상기 고정핀이 관통홀과 고정홈에 함께 삽입된 상태에서 상기 가압부가 공작물 타단의 표면에 면접촉될 수있다.

상기 가압부의 일부에 결합홀이 형성되고; 상기 결합홀에 고정핀의 일단이 결합되며; 상기 고정핀의 타단이 관통홀과 고정홈 내에 삽입될 수 있다.

상기 고정핀의 타단이 고정홈의 바닥면과 이격된 상태로 삽입 완료될 수 있다.

상기 카운터홀더의 타단이 고정부에 힌지구조로 결합되어, 카운터홀더의 일단이 힌지구조의 축을 중심으로 회전될 수 있다.

상기 카운터홀더의 이동방향에 대해 작동력을 제공하는 구동부;를 더 포함할 수 있다.

상기 가압부가 공작물의 타단 표면에 접촉되는 것을 감지하는 감지센서; 상기 감지센서에 의해 가압부와 공작물의 접촉 판단시, 구동부의 작동을 정지하도록 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 공작물을 테이블 평면 상에 고정함에 있어, 공작물에 형성된 관통홀을 고정핀이 관통하면서 고정핀이 관통하는 방향에서 공작물을 지지하는 방식으로 공작물을 고정함으로써, 공작물을 직접적으로 클램핑하거나 외압이 발생하지 않고, 이로 인해 공작물의 표면에 찍힘 등의 손상이나 변형이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

더욱이, 가압부가 공작물에 점접촉이나 선접촉이 아닌 면접촉 구조로 지지되어 접촉면에 균등한 압력을 가하게 됨으로써, 최소한의 압력으로 공작물을 고정할 수 있게 되고, 이에 공작물 표면에 손상 및 변형 등이 발생하는 것을 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 고정장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고정장치에 의해 공작물을 고정시킨 작동상태를 나타낸 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공작물 고장장치는, 테이블(100)과, 공작물(1) 및 고정유닛을 포함하여 구성이 되는 것으로, 표면에 고정홈(103)이 형성된 테이블(100); 일단이 상기 테이블(100) 위에 올려지고, 길이방향을 따라 관통홀(2)이 형성되어 상기 관통홀(2)이 고정홈(103)에 일치되는 공작물(1); 및 고정핀(104)이 상기 관통홀(2)과 고정홈(103)에 함께 삽입되어 공작물(1)의 수평방향 움직임을 구속하면서, 공작물(1)의 타단에 지지되어 공작물(1)의 수직방향 움직임을 구속하는 고정유닛;을 포함하여 구성이 된다.

도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 먼저 테이블(100)은 테이블본체(102)와 테이블플레이트(101)를 포함하여 구성이 될 수 있는 것으로, 상기 테이블본체(102) 위에 평판 형상의 테이블플레이트(101)가 결합된다.

그리고, 상기 테이블플레이트(101)의 상면에는 고정홈(103)이 형성되는데, 상기 고정홈(103)은 테이블플레이트(101)의 평면 상에서 사용자가 원하는 정확한 위치에 정밀가공되는 것이 바람직하며, 적절하게는 테이블플레이트(101)의 중심에 구비될 수 있으나, 경우에 따라 임의의 지점에 형성하여도 무관하다.

아울러, 상기 공작물(1)의 중심에는 상하를 관통하여 관통홀(2)이 형성되고, 상기 관통홀(2) 아래부분이 테이블플레이트(101) 위에 안착된다. 이때에, 상기 고정홈(103) 위에 관통홀(2) 아래부분이 중첩하여 위치하게 됨으로써, 고정홈(103)과 관통홀(2)이 서로 마주하여 일치하게 된다.

그리고, 도 2와 같이 정밀하게 가공된 고정핀(104)이 고정유닛에 구비되어 공작물(1)에 형성된 관통홀(2)을 관통하면서 고정홈(103)에 삽입됨으로써, 테이블(100) 평면 상에서 공작물(1)의 수평방향 위치를 고정시키게 된다.

또한, 고정핀(104)이 고정홈(103)에 삽입되는 상태에서 고정유닛을 통해 공작물(1)의 상면을 눌러 지지하게 됨으로써, 테이블(100) 평면 상에서 공작물(1)의 수직방향 위치를 고정시키게 된다.

상기한 구성에 따르면, 공작물(1)을 테이블(100) 평면 상에서 고정함에 있어, 척과 같은 기구에 의해 횡방향에서 작용하는 강한 외력으로 공작물(1)을 고정하는 것이 아니라, 공작물(1)에 형성된 관통홀(2)을 고정핀(104)이 관통하면서 고정핀(104)이 관통하는 방향에서 공작물(1)을 지지하는 방식으로 공작물(1)을 고정함으로써, 공작물(1)을 직접적으로 클램핑하거나 척킹하는 외압이 발생하지 않고, 이로 인해 공작물(1)의 표면에 찍힘 등의 손상이나 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 고정유닛의 구성을 살펴보면, 상기 고정유닛은 상기 고정핀(104)이 결합되는 카운터홀더(106)와, 상기 카운터홀더(106)의 일단에 상기 공작물(1)을 향하여 형성된 가압부(105)를 포함하여 구성이 된다. 예컨대, 상기 가압부(105)는 기구적 간섭 등을 고려하여 카운터홀더(106)의 하단 혹은 측면에 구비될 수 있다.

특히, 상기 고정핀(104)이 관통홀(2)과 고정홈(103)에 함께 삽입된 상태에서 상기 가압부(105)가 공작물(1) 타단의 표면에 면접촉되는 구조가 된다.

바람직한 예시로서, 상기 가압부(105)의 저면이 평면으로 형성되고, 공작물(1)의 상면 역시 이와 대응하는 평면 형상으로 형성됨으로서, 고정핀(104)이 공작물(1)의 관통홀(2)을 관통한 후 고정홈(103)에 삽입 완료된 상태에서 공작물(1)의 상부를 균등하게 가압할 수 있게 되고, 이에 테이블(100)의 수직방향에 대한 공작물(1)의 움직임을 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다.

이처럼, 가압부(105)가 공작물(1)에 점접촉이나 선접촉이 아닌 면접촉 구조로 지지되어 접촉면에 균등한 압력을 가하게 됨으로써, 최소한의 압력으로 공작물(1)을 고정할 수 있게 되고, 이에 공작물(1) 표면에 손상 및 변형 등이 발생하는 것을 방지하게 된다.

아울러, 상기 가압부(105)의 일부에 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀에 고정핀(104)의 일단이 결합되며, 상기 고정핀(104)의 타단이 관통홀(2)과 고정홈(103) 내에 삽입되는 구조가 된다.

즉, 가압부(105)의 중앙에 테이퍼홈이나 탭핑홀 등의 결합홀이 형성되어, 고정핀(104)이 결합될 수 있다. 본 발명의 바람직한 예시로서, 테이퍼홈이나 탭핑홀에 다양한 형태와 길이를 갖는 고정핀(104)이 결합 가능함으로써, 고정핀(104)의 교체만으로 다양한 공작물(1)에 대응할 수 있다.

더불어, 상기 고정핀(104)의 타단이 고정홈(103)의 바닥면과 이격된 상태로 삽입 완료되는 구조가 된다.

즉, 상기 고정핀(104)의 길이는 공작물(1)의 높이에 따라 달라질 수 있는 것으로, 바람직하게는 고정핀(104)이 관통홀(2)을 통과하여 고정홈(103) 내에 삽입이 완료되었을 때에, 고정핀(104)의 끝단이 고정홈(103)의 바닥면에 닿지 않는 길이로 형성됨으로써, 공작물(1)의 상면이 가압부(105)에 의해 안정적으로 가압 및 지지될 수 있게 된다.

참고로, 고정핀(104)의 형상은 공작물(1)에 형성된 관통홀(2)의 형상에 대응하여 원형 혹은 그 외에 다양한 형상으로 형성 가능할 수 있다.

한편, 상기 카운터홀더(106)의 타단이 고정부(107)에 힌지구조로 결합되어, 카운터홀더(106)의 일단이 힌지를 중심으로 회전되는 구조가 된다.

즉, 카운터홀더(106)와 고정부(107)가 힌지구조의 축(109)을 중심으로 결합됨으로써, 이 축(109)을 중심으로 카운터홀더(106)가 고정부(107)에 대해 회전 운동을 할 수 있는데, 공작물(1)의 인입시 카운터홀더(106)의 회전운동을 통해 카운터홀더(106)를 테이블(100)로부터 멀게 위치시켜 공작물(1)을 테이블(100) 위에 용이하에 안착시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 카운터홀더(106)의 이동방향에 대해 작동력을 제공하는 구동부(108)를 더 포함할 수 있는 것으로, 상기 구동부(108)에 고정부(107)의 일단이 결합될 수 있고, 상기 고정부(107)의 타단에 카운터홀더(106)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 구동부(108)는 테이블(100)을 지지하고 있는 구조물 혹은 공작기계 본체의 임의의 부분에 부착될 수 있고, 외부로부터 공압, 유압, 혹은 전력 등을 공급받아 카운터홀더(106)의 회전운동에 필요한 운동에너지는 물론, 고정부(107) 및 카운터홀더(106)의 상하운동에 필요한 운동에너지를 생성 및 전달하게 된다.

한편, 상기 가압부(105)가 공작물(1)의 타단 표면과 접촉되는 것을 감지하는 감지센서(110)와, 상기 감지센서(110)에 의해 가압부(105)와 공작물(1)의 접촉 판단시, 구동부(108)의 작동을 정지하도록 제어하는 제어부(CLR)를 더 포함하여 구성이 될 수 있다.

예컨대, 상기 감지센서(110)는 가압부(105)가 공작물(1)에 직접 접촉되어 일정압력으로 누르는 것을 감지하는 센서이거나, 가압부(105)와 공작물(1) 사이의 거리를 검출하여 접촉을 판단하는 방식의 센서일 수 있다.

즉, 제어부(CLR)가 구동부(108)의 작동을 제어하여 카운터홀더(106)가 하강 이동되는 과정에서 가압부(105)가 공작물(1)의 상면에 접촉되면, 제어부(CLR)가 구동부(108)의 작동이 정지되도록 제어하게 된다.

참고로, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어부(CLR)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 테이블(100) 위에 올려진 공작물(1)의 위치를 고정함에 있어 고정핀(104)이 공작물(1)을 관통하여 테이블(100)의 고정홈(103)에 삽입됨으로써, 테이블(100) 평면 상에서 공작물(1)의 수평방향 움직임을 구속하고, 이와 더불어 가압부(105)가 테이블(100)을 향해 공작물(1)을 누르게 됨으로써, 공작물(1)의 수직방향에 대한 움직임도 구속하게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 공작물
2 : 관통홀
100 : 테이블
101 : 테이블플레이트
102 : 테이블본체
103 : 고정홈
104 : 고정핀
105 : 가압부
106 : 카운터홀더
107 : 고정부
108 : 구동부
109 : 축
110 : 감지센서
CLR : 제어부

Claims

표면에 고정홈이 형성된 테이블;
일단이 상기 테이블 위에 올려지고, 길이방향을 따라 관통홀이 형성되어 상기 관통홀이 고정홈에 일치되는 공작물; 및
고정핀이 상기 관통홀과 고정홈에 함께 삽입되어 공작물의 수평방향 움직임을 구속하면서, 공작물의 타단에 지지되어 공작물의 수직방향 움직임을 구속하는 고정유닛;을 포함하는 공작물 고정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정유닛은,
상기 고정핀이 결합되는 카운터홀더;
상기 카운터홀더의 일단에 상기 공작물을 향하여 형성된 가압부;를 포함하고,
상기 고정핀이 관통홀과 고정홈에 함께 삽입된 상태에서 상기 가압부가 공작물 타단의 표면에 면접촉되는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 가압부의 일부에 결합홀이 형성되고;
상기 결합홀에 고정핀의 일단이 결합되며;
상기 고정핀의 타단이 관통홀과 고정홈 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.
청구항 3에 있어서,
상기 고정핀의 타단이 고정홈의 바닥면과 이격된 상태로 삽입 완료되는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.
청구항 2에 있어서,
상기 카운터홀더의 타단이 고정부에 힌지구조로 결합되어, 카운터홀더의 일단이 힌지구조의 축을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.
청구항 5에 있어서,
상기 카운터홀더의 이동방향에 대해 작동력을 제공하는 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.
청구항 6에 있어서,
상기 가압부가 공작물의 타단 표면에 접촉되는 것을 감지하는 감지센서;
상기 감지센서에 의해 가압부와 공작물의 접촉 판단시, 구동부의 작동을 정지하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 고정장치.