KR20240036288A

KR20240036288A - the hydraulic clamping device in which collet is included

Info

Publication number: KR20240036288A
Application number: KR1020220114913A
Authority: KR
Inventors: 이정원
Original assignee: 이정원
Priority date: 2022-09-13
Filing date: 2022-09-13
Publication date: 2024-03-20

Abstract

본 발명은 공작물의 내경부 외측 둘레의 하면을 지지하는 안착부와, 상기 안착부의 중심에서 상방으로 돌출되어 상기 공작물의 내경부를 관통하는 돌출부를 포함하는 몸체; 상하로 길게 연장되고, 상기 몸체 내부에 형성된 실린더에 하부가 안착되어 회전가이드에 의해 회전하면서 상,하로 이동되며, 상부가 상기 돌출부를 관통하여 외부로 노출되도록 상기 몸체와 결합되되, 외부로 노출된 상부가 상기 돌출부의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되는 복수의 피스톤 로드; 외부로 노출된 상기 각 피스톤 로드의 상부에 결합하며, 둘레 일측에 외측으로 연장되되 상기 돌출부의 외측까지 연장되어 상기 공작물의 내경부 외측 둘레의 상면을 가압하는 돌기부를 포함하는 고정편; 상기 몸체에 형성되어 상기 피스톤 로드를 상하로 이송하기 위하여 상기 실린더의 내부로 유압을 공급하는 유입구; 및 상기 몸체 외주면에 복수 개의 조가 설치되어 상기 몸체를 가압 고정하는 콜렛;이 포함되는 것을 특징으로 하는 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치를 제공한다.The present invention includes a body including a seating portion supporting the lower surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece, and a protrusion that protrudes upward from the center of the seating portion and penetrates the inner diameter of the workpiece; It extends long up and down, the lower part is seated on a cylinder formed inside the body, and moves up and down while rotating by a rotation guide, and the upper part penetrates the protrusion and is coupled to the body so that it is exposed to the outside. a plurality of piston rods whose upper portions are radially disposed with respect to the center of the protrusion; A fixing piece coupled to the upper part of each piston rod exposed to the outside, extending outwardly on one side of the circumference and including a protrusion extending to the outside of the protrusion to press the upper surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece; an inlet formed in the body to supply hydraulic pressure into the cylinder to move the piston rod up and down; and a collet in which a plurality of jaws are installed on the outer peripheral surface of the body to pressurize and secure the body. A hydraulic clamping device equipped with a collet is provided.

Description

The hydraulic clamping device in which collet is included}

본 발명은 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 소재를 가공을 위한 공작물을 고정하는 유압식 클램핑 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic clamping device equipped with a collet, and more specifically, to a hydraulic clamping device for fixing a workpiece for processing a material.

클램핑 장치는 특정 대상을 고정하는 장치로 다양한 분야에서 사용되고 있는 대표적인 고정구에 하나이며, 특히 기계 가공에서 가공 대상물을 고정하는 용도로 많이 활용되고 있으며, 다양한 방식의 클램핑 장치가 제안되었다.A clamping device is a device for fixing a specific object and is one of the representative fixtures used in various fields. In particular, it is widely used for fixing objects in machining, and various types of clamping devices have been proposed.

예를 들면 등록특허 제1321048호에는 대형공작물이 안착되는 베드의 레일 상에 설치되어 상기 대형공작물을 클램핑하는 클램핑장치에 있어서, 상기 클램핑장치는 상기 베드의 레일을 따라 수평 이동 가능하도록 설치되는 본체와, 상기 본체의 하부에 형성되어 본체를 상기 레일에 고정시키는 고정블록과, 상기 본체에 회전 가능하도록 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 축결합되는 회전기어와, 상기 본체에 회전 가능하도록 설치되되, 회전축과 평행하게 설치되는 감속축과, 상기 감속축에 축결합되어 상기 회전기어와 치합되는 감속기어와, 상기 회전축에 연결되어 회전축의 회전에 의해 수평 방향으로 슬라이드 이동되는 조를 포함하는 대형공작물을 클램핑하는 클램핑장치가 개시되어 있다.For example, in Registered Patent No. 1321048, there is a clamping device installed on the rail of a bed on which a large workpiece is seated to clamp the large workpiece, the clamping device comprising a main body installed to be horizontally movable along the rail of the bed; , a fixed block formed in the lower part of the main body and fixing the main body to the rail, a rotating shaft rotatably installed on the main body, a rotating gear axially coupled to the rotating shaft, and rotatably installed on the main body, the rotating shaft Clamping a large workpiece including a reduction shaft installed in parallel, a reduction gear axially coupled to the reduction shaft and engaged with the rotation gear, and a jaw connected to the rotation shaft and sliding in the horizontal direction by rotation of the rotation shaft. A clamping device is disclosed.

또한, 공개특허 제2008-0040226호에는 베이스 플레이트에 설치되어 너클을 밀착시키는 기준면이 되는 기준 플레이트와, 상기한 기준 플레이트에 일단이 결합되어 있고 너클의 스핀들 구멍으로 삽입되어 너클을 일정 상태로 정렬시키도록 형성됨과 아울러 너클 결합 시 선단으로 돌출되도록 돌출부가 형성된 기준부와, 상기한 돌출부에 다수개가 일정 각도로 배치되고 각각 회전축으로 설치되어 있으며 회전 시 너클을 가압하도록 형성된 클램핑 부재와, 상기한 클램핑 부재가 회전축을 중심으로 회전하도록 구성됨과 아울러 클램핑 부재들이 너클을 가압하는 힘이 클램핑 부재의 가압 정도에 따라 변환되도록 구성된 구동 수단과, 상기한 너클의 타단을 지지하기 위하여 기준 플레이트와 이격된 위치에 너클의 일단에 형성된 구멍에 삽입되도록 구성된 보조 가이드핀으로 구성된 머신센터용 공작물 클램핑 장치가 개시되어 있다.In addition, Patent Publication No. 2008-0040226 discloses a reference plate installed on the base plate that serves as a reference surface for bringing the knuckle into close contact, and one end of which is coupled to the reference plate and is inserted into the spindle hole of the knuckle to align the knuckle in a certain state. A reference portion formed so as to press the knuckle when the knuckle is engaged, a plurality of clamping members arranged at a certain angle on the protrusions, each installed as a rotation axis, and formed to press the knuckle when rotating, and the clamping member described above. A driving means configured to rotate about a rotation axis and configured to convert the force with which the clamping members press the knuckle according to the degree of pressing of the clamping member, and a knuckle at a position spaced apart from the reference plate to support the other end of the knuckle. A workpiece clamping device for a machine center is disclosed, which consists of an auxiliary guide pin configured to be inserted into a hole formed at one end of a.

상기의 특허들은 대형 공작물이나 비교적 균일한 형상의 공작물의 고정에 장점이 있으나, 자동차 부품 중 조향 장치 부품 등과 같이 복잡한 형상을 갖는 공작물의 고정에는 다소 어려움이 있다.The above patents have advantages in fixing large workpieces or relatively uniformly shaped workpieces, but there is some difficulty in fixing workpieces with complex shapes such as steering system parts among automobile parts.

그래서, 본 출원인은 등록특허 제10-2277945호에 "유압식 클램핑 장치"건을 출원하여 홀에 의해 내경부가 형성된 복잡한 형상의 공작물을 실린더 상승과 회전하는 돌기부에 의해 고정되록 한 기술을 출원하여 등록 받은 바가 있다.Therefore, the present applicant applied for "Hydraulic Clamping Device" in Registration Patent No. 10-2277945 and received the technology to fix a workpiece of a complex shape with an inner diameter formed by a hole by a cylinder rising and rotating protrusion. There is a bar.

종래에는, 스윙 클램프로 인한 수직적인 힘으로만 파지하게 되고, 위치결정은 중앙 센터핀으로만 이루어져 필연적으로 공차범위 안에서 틈새가 발생하게 된다. Conventionally, gripping is done only with vertical force due to swing clamps, and positioning is done only with a central center pin, which inevitably creates a gap within the tolerance range.

한편, 공작물 가공시 절상공구의 회전과 마찰에 의한 진동으로 수직 방향의 클램핑력 뿐만 아니라 반경방향의 수평 방향의 클램핑력도 더 요구되고 있다.Meanwhile, due to vibration caused by rotation and friction of the cutting tool during workpiece machining, not only the vertical clamping force but also the horizontal radial clamping force is required.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 공작물을 수직 방향 뿐만 아니라 수평 방향의 클램핑을 강하게 고정할 수 있는 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the purpose of the present invention is to provide a hydraulic clamping device equipped with a collet that can strongly clamp the workpiece not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 공작물의 내경부 외측 둘레의 하면을 지지하는 안착부와, 상기 안착부의 중심에서 상방으로 돌출되어 상기 공작물의 내경부를 관통하는 돌출부를 포함하는 몸체; 상하로 길게 연장되고, 상기 몸체 내부에 형성된 실린더에 하부가 안착되어 회전가이드에 의해 회전하면서 상,하로 이동되며, 상부가 상기 돌출부를 관통하여 외부로 노출되도록 상기 몸체와 결합되되, 외부로 노출된 상부가 상기 돌출부의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되는 복수의 피스톤 로드; 외부로 노출된 상기 각 피스톤 로드의 상부에 결합하며, 둘레 일측에 외측으로 연장되되 상기 돌출부의 외측까지 연장되어 상기 공작물의 내경부 외측 둘레의 상면을 가압하는 돌기부를 포함하는 고정편; 상기 몸체에 형성되어 상기 피스톤 로드를 상하로 이송하기 위하여 상기 실린더의 내부로 유압을 공급하는 유입구; 및 상기 몸체 외주면에 복수 개의 조가 설치되어 상기 몸체를 가압 고정하는 콜렛;이 포함되는 것을 특징으로 하는 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a body including a seating portion supporting the lower surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece, and a protrusion that protrudes upward from the center of the seating portion and penetrates the inner diameter of the workpiece; It extends long up and down, the lower part is seated on a cylinder formed inside the body, and moves up and down while rotating by a rotation guide, and the upper part penetrates the protrusion and is coupled to the body so that it is exposed to the outside. a plurality of piston rods whose upper portions are radially disposed with respect to the center of the protrusion; A fixing piece coupled to the upper part of each piston rod exposed to the outside, extending outwardly on one side of the circumference and including a protrusion extending to the outside of the protrusion to press the upper surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece; an inlet formed in the body to supply hydraulic pressure into the cylinder to move the piston rod up and down; and a collet in which a plurality of jaws are installed on the outer peripheral surface of the body to pressurize and secure the body. A hydraulic clamping device equipped with a collet is provided.

상기 몸체는 상부로 갈수록 테이퍼지고 외경이 점차적으로 작아지게 되며, 상기 조는 상기 몸체의 테이퍼에 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The body tapers toward the top and the outer diameter gradually becomes smaller, and the jaw is formed in a shape corresponding to the taper of the body.

상기의 해결 수단에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the above solution, the following effects can be expected.

피스톤 로드의 고정편에 의해 공작물의 수직방향으로 클램핑하고, 콜렛으로 반경방향으로 조임하여 수평방향으로 클램핑함으로써 수평과 수직 방향에 대하여 클램핑할 수 있다. Clamping can be done in the horizontal and vertical directions by clamping the workpiece in the vertical direction with the fixing piece of the piston rod and clamping it in the horizontal direction by tightening it in the radial direction with a collet.

콜렛을 사용함으로써 틈새 없는 정밀한 센터링 및 반경방향으로 콜렛의 파지력이 추가된다.By using a collet, precise centering without gaps and the collet's gripping force in the radial direction are added.

도 1은 종래의 유압식 클램핑 장치의 사시도.
도 2는 종래의 유압식 클램핑 장치의 작동 상태도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치의 구성도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 도 3의 작동 상태도.1 is a perspective view of a conventional hydraulic clamping device.
Figure 2 is an operating state diagram of a conventional hydraulic clamping device.
Figure 3 is a configuration diagram of a hydraulic clamping device equipped with a collet according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view of Figure 3.
Figure 5 is an operating state diagram of Figure 3.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The following description and the accompanying drawings are provided for the overall understanding of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. In addition, detailed descriptions of well-known structures and functions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치의 구성도이며, 도 4는 도 3의 평면도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a hydraulic clamping device equipped with a collet according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a plan view of Figure 3.

도 3과 4를 참조하면, 본 발명은 몸체(100), 피스톤 로드(200), 고정편(300), 유입구(400) 및 콜렛(500)이 포함되어 이루어진다.Referring to Figures 3 and 4, the present invention includes a body 100, a piston rod 200, a fixing piece 300, an inlet 400, and a collet 500.

상기 몸체(100)는 전체 구조를 지지하며, 내부에 피스톤 로드(200)가 작동하는 유로와 실린더를 포함게 된다.The body 100 supports the entire structure and includes a cylinder and a passage in which the piston rod 200 operates.

상기 몸체(100)는 구체적으로 공작물의 내경부 외측 둘레의 하면을 지지하는 안착부와, 상기 안착부의 중심에서 상방으로 돌출되어 상기 공작물의 내경부를 관통하는 돌출부를 포함한다.The body 100 specifically includes a seating portion that supports the lower surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece, and a protrusion that protrudes upward from the center of the seating portion and penetrates the inner diameter of the workpiece.

상기 피스톤 로드(200)는 상기 몸체(100) 내부에서 상,하로 슬라이드 이동 및 회전이 가능하고 상승시 클램핑하게 되고 하강시 언클램핑하게 된다.The piston rod 200 can slide and rotate up and down inside the body 100, and clamps when rising and unclamps when falling.

상기 피스톤 로드(200)는 상하로 길게 연장되고, 상기 몸체(100) 내부에 형성된 실린더에 하부가 안착되어 회전가이드에 의해 회전하면서 상,하로 이동되며, 상부가 상기 돌출부를 관통하여 외부로 노출되도록 상기 몸체(100)와 결합되되, 외부로 노출된 상부가 상기 돌출부의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되는 복수개가 배치되게 된다. 여기서 피스톤 로드(200)는 스크류 회전 가이드로 회전에 의해 상승 또는 하강하게 되며 회전력은 상기 피스톤 로드(200)는 상기 유입구(400)를 통한 작동유 유입에 따라 상,하 이동되게 된다.The piston rod 200 extends long up and down, and its lower part is seated on a cylinder formed inside the body 100, so that it rotates and moves up and down by a rotation guide, and its upper part penetrates the protrusion and is exposed to the outside. It is coupled to the body 100, and a plurality of upper parts exposed to the outside are arranged radially based on the center of the protrusion. Here, the piston rod 200 is raised or lowered by rotation with a screw rotation guide, and the rotational force causes the piston rod 200 to move up and down according to the inflow of hydraulic oil through the inlet 400.

상기 고정편(300) 외부로 노출된 상기 각 피스톤 로드(200)의 상부에 결합하며, 둘레 일측에 외측으로 연장되되 상기 돌출부의 외측까지 연장되어 상기 공작물의 내경부 외측 둘레의 상면을 가압하는 돌기부(320)를 포함하게 된다. 돌기부(320)는 반경 돌기로 형성되게 되며 상기 피스톤 로드(200)가 상승 회전시 상기 고정편(300)의 돌기부(320)가 외측으로 회전되어 공작물의 내측과 걸림되면서 고정하게 된다.A protrusion coupled to the upper part of each piston rod 200 exposed to the outside of the fixing piece 300, extends outward on one side of the circumference, extends to the outside of the protrusion, and presses the upper surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece. It includes (320). The protrusion 320 is formed as a radial protrusion, and when the piston rod 200 rotates upward, the protrusion 320 of the fixing piece 300 rotates outward and engages the inside of the workpiece to secure it.

상기 유입구(400)는 작동유의 유입에 따라 상기 피스톤 로드(200)를 상,하 이동시킬 수 있다.The inlet 400 can move the piston rod 200 up and down according to the inflow of hydraulic oil.

상기 유입구(400)는 상부 유입구와 하부 유입구가 있으며, 상부 유입구의 작동유 유입시 피스톤 로드(200)가 하강하고, 하부 유입구에 작동유 유입시 피스톤 로드(200)가 상승하게 된다.The inlet 400 has an upper inlet and a lower inlet, and when hydraulic oil flows into the upper inlet, the piston rod 200 descends, and when hydraulic oil flows into the lower inlet, the piston rod 200 rises.

상기 콜렛(500)은 상기 몸체(100)를 반경방향으로 조임하여 가압 고정하게 된다.The collet 500 presses and secures the body 100 by tightening it in the radial direction.

상기 콜렛(500)이 추가됨으로서 복수 개의 조(520)가 몸체(100)의 둘레를 가압하여 고정할 수 있으며, 여기서 콜렛(500)은 반경방향으로 힘이 가압되어 측면 지지력이 상승되게 되는 이점이 있게 된다.By adding the collet 500, a plurality of jaws 520 can be fixed by pressing the circumference of the body 100, where the collet 500 has the advantage of increasing the lateral support force by pressing force in the radial direction. There will be.

상기 콜렛(500)은 상기 몸체(100) 외주면에 복수 개의 조(520)가 둘레를 따라 설치되게 된다.The collet 500 has a plurality of jaws 520 installed along the circumference of the outer peripheral surface of the body 100.

여기서, 상기 몸체(100)는 상부로 갈수록 테이퍼지고 외경이 점차적으로 작아지게 되며, 그리고 상기 조(520)는 상기 몸체(100)의 테이퍼에 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하여 상기 몸체(100)의 상부를 미끄러지듯이 물림되게 하였다.Here, the body 100 is tapered toward the top and the outer diameter gradually becomes smaller, and the jaw 520 is formed in a shape corresponding to the taper of the body 100. ) was made to slide into place.

따라서, 상기의 발명에 따르면, 몸체(100)에서 유입구(400)의 하부유입구(420)의 유체가 유입되면 피스톤 로드(200)가 회전하면서 상승하게 되고, 피스톤 로드(200)의 상부에 노출되는 고정편(300)도 연동되어 공작물의 상부로 노출되어 회전에 의해 돌기부(320)가 공작물을 상부를 걸림되게 하여 고정하게 된다. 이때 콜렛(500)에 반경방향으로 몸체(100)의 중심으로 물림이 작용하고 있으므로 몸체(100)의 파지력을 추가함으로써 수평적인 파지력이 증가하게 된다.Therefore, according to the above invention, when fluid flows into the lower inlet 420 of the inlet 400 in the body 100, the piston rod 200 rotates and rises, and the exposed part at the upper part of the piston rod 200 The fixing piece 300 is also interlocked and exposed to the upper part of the workpiece, and when rotated, the protrusion 320 catches the upper part of the workpiece and fixes it. At this time, since the collet 500 is engaged with the center of the body 100 in the radial direction, the horizontal gripping force is increased by adding the gripping force of the body 100.

도 5는 도 3의 작동 상태도이다.Figure 5 is an operating state diagram of Figure 3.

도 5를 참조하면, 공작물(1000)에 대하여 몸체(100)의 상부로 안착시키고, 피스톤로드(200)가 상승하여 회전하면서 고정편(300)이 연동하여 공작물(100)의 상부를 걸림하여 고정하게 되며 콜렛(500)은 몸체(100)를 가압하여 몸체(100)의 센터를 유지하게 하고 수평방향으로 클램핑을 높일 수 있게 된다.Referring to FIG. 5, the workpiece 1000 is seated on the upper part of the body 100, and as the piston rod 200 rises and rotates, the fixing piece 300 is interlocked to lock the upper part of the workpiece 100. The collet 500 presses the body 100 to maintain the center of the body 100 and increases clamping in the horizontal direction.

이상과 같이 본 발명은 콜렛이 구비된 유압식 클램핑 장치의 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.As described above, it can be seen that the present invention is based on the basic technical idea of a hydraulic clamping device equipped with a collet, and within the scope of the basic idea of the present invention, those skilled in the art will Of course, many variations are possible.

100: 몸체
200: 피스톤 로드
300: 고정편
320: 돌기부
400: 유입구
420: 하부유입구
440: 상부유입구
500: 콜렛
520: 조(jaw)100: body
200: Piston rod
300: fixed piece
320: protrusion
400: inlet
420: Lower inlet
440: Upper inlet
500: Collet
520: jaw

Claims

A body 100 including a seating portion that supports the lower surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece, and a protrusion that protrudes upward from the center of the seating portion and penetrates the inner diameter of the workpiece;
It extends long up and down, the lower part is seated on a cylinder formed inside the body, and moves up and down while rotating by a rotation guide, and the upper part penetrates the protrusion and is coupled to the body so that it is exposed to the outside. A plurality of piston rods 200, the upper portion of which is radially disposed with respect to the center of the protrusion;
A fixing piece 300 coupled to the upper part of each piston rod exposed to the outside, extending outwardly on one side of the circumference and including a protrusion extending to the outside of the protrusion to press the upper surface of the outer circumference of the inner diameter of the workpiece;
an inlet 400 formed in the body to supply hydraulic pressure into the cylinder to move the piston rod up and down; and
A hydraulic clamping device with a collet, characterized in that it includes a collet (500) in which a plurality of jaws (520) are installed on the outer peripheral surface of the body to pressurize and fix the body.

According to paragraph 1,
The body 100 tapers toward the top and its outer diameter gradually becomes smaller,
A hydraulic clamping device with a collet, characterized in that the jaw 520 is formed in a shape corresponding to the taper of the body 100.