KR960008476Y1

KR960008476Y1 - Automatic clamping device for spindle

Info

Publication number: KR960008476Y1
Application number: KR2019930030140U
Authority: KR
Inventors: 전규인
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 석진철
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1996-10-02
Also published as: KR950017089U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Spindle Automatic Clamping Device

제1도는 종래기술이 클램핑장치를 도시하는 정면도 및 단면도이다.1 is a front view and a sectional view in which the prior art shows a clamping device.

제2도는 종래기술의 다른 클램핑장치를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing another clamping device of the prior art.

제3도는 본 고안에 따른 스피들 자동 클램핑장치의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the spindle automatic clamping device according to the present invention.

제4도는 제3도의 스핀들 자동 클램핑장치를 동작시키기 위한 유압 회로도이다.4 is a hydraulic circuit diagram for operating the spindle automatic clamping device of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 밀링 스핀들 12 : 압축 그리스 통로11 milling spindle 12 compressed grease passage

14 : 회전 피스톤 15 : 그리스 수납부14: rotary piston 15: grease housing

17 : 고정 피스톤 18 : 앵글러 베어링17: fixed piston 18: angler bearing

21 : 보링 스핀들 31 : 회전 실린더21: boring spindle 31: rotating cylinder

32 : 고정실린더 33,34 : 구멍32: fixed cylinder 33,34: hole

35,36 : 표면 37 : 턱35,36: surface 37: jaw

본 고안은 공작기계의 스핀들을 자동으로 클램핑하는 장치, 특히 대형 공작기계의 보링 스핀들의 유압에 의한 자동 클램핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for automatically clamping a spindle of a machine tool, in particular to an automatic clamping device by hydraulic pressure of a boring spindle of a large machine tool.

종래기술로서, 제1도의 클램핑장치는 내경방향 단부에 클램프부시(2)를 지닌 밀링 스핀들(1)을 지니며, 위의 밀링 스핀들(1)에는 압축 그리스용 통로(3)가 형성되고, 위의 압축 그리스용 통로(3)의 중간에는 클램프볼트(6)가 기밀끼움되어 있고, 그 단부는 캡(5)으로 고정되어 있다.In the prior art, the clamping device of FIG. 1 has a milling spindle 1 with a clamp bush 2 at its inner diameter end, wherein the milling spindle 1 is formed with a passage 3 for compression grease, A clamp bolt 6 is hermetically fitted in the middle of the compressed grease passage 3, and an end thereof is fixed with a cap 5.

위의 밀링 스핀들(1)을 정지시킨후, 핸들(7)을 사용하여 클램핑볼트(6)를 수작업에 의해 조이면, 그에따라 압축그리스의 압축력이 증대하여 클램프부시(2)를 내경방향으로 압입하여 보링 스핀들(8)을 클램프하게 되어 있다.After stopping the above milling spindle (1), tighten the clamping bolt (6) by hand using the handle (7), the compression force of the compression grease increases accordingly to press the clamp bush (2) in the inner diameter direction The boring spindle 8 is clamped.

그러나, 위의 보링 스핀들(8)을 클램핑하기 위하여 수작업에 의해 클램핑볼트(6)를 조여야 하기 때문에, 작업공수가 증대함으로 인하여 비효율적이었다.However, since the clamping bolt 6 had to be tightened by hand in order to clamp the above boring spindle 8, it was inefficient due to the increase of the labor.

이에 대한 개선책으로, 제2도에 표시된 바와같이, 밀링 스핀들(11)을 종방향으로 관통하는 압축 그리스용 통로(12)를 형성하고, 그에 연결된 그리스 수납부(15)에 회전 피스톤(14)이 끼워지며, 상기 회전 피스톤(14)을 가공부 방향으로 가압하는 앵글러 베어링(18)이 제공되고, 볼 베어링(18)을 축방향으로 이동시키기 위해 플렌지(16)에 고정 피스톤(17)이 끼워지며, 상기 밀링 스핀들(11)의 내경에서 압축 그리스용 통로(12)의 단부에 클램프 부시(20)가 설치되어 유압에 의해 고정 피스톤(17)을 축방향으로 이동시키면, 차례로 앵글러 베어링(18)과 회전 피스톤(14)을 축방향으로 밀어 압축 그리스에 의해 클램프 부시(20)가 압입되어 결국 보링 스핀들(21)을 클램핑하도록 되어 있다.As a remedy for this, as shown in FIG. 2, a rotary piston 14 is formed in the grease receiving portion 15 connected to the grease receiving portion 15 to form a passage 12 for the compression grease longitudinally through the milling spindle 11. An angler bearing 18 is provided, which presses the rotary piston 14 in the direction of the machining portion, and a fixed piston 17 is fitted to the flange 16 to move the ball bearing 18 in the axial direction. When the clamp bush 20 is installed at the end of the passage 12 for the compression grease at the inner diameter of the milling spindle 11 and the fixed piston 17 is moved in the axial direction by hydraulic pressure, the angler bearing 18 is in turn. ) And the rotary piston 14 are pushed in the axial direction so that the clamp bush 20 is press-fitted by compression grease to eventually clamp the boring spindle 21.

그러나, 클램핑 해제시에는 유압을 끊어줌으로써, 그리스 자체의 팽창압에 의해 해제되도록 되어 있으나, 부품들간의 마찰력이 그리스 팽창력과 비교하여 작을때는 문제가 발생되지 않지만, 마찰력이 더 클때는 클램핑의 해제 동작이 원할하지 못하거나, 오도작이 발생한다.However, by releasing the hydraulic pressure when releasing the clamping, it is to be released by the expansion pressure of the grease itself, but when the frictional force between the parts is smaller than the expansion force of the grease, no problem occurs, but the release of the clamping when the frictional force is greater This is undesirable or misleading.

이러한 문제점을 방지하기 위해서는 부품들의 공차가 더욱 정밀해져야 하는데, 이는 부품들의 조립작업을 어렵게 한다.To avoid this problem, the tolerances of the parts must be more precise, which makes the assembly of the parts difficult.

본 고안의 목적은 사기 종래기술의 단점을 해소하여 스핀들의 클램핑 및 언클램핑 동작이 정확하게 자동으로 이루어지는 스핀들 자동 클램핑장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a spindle automatic clamping device in which the clamping and unclamping operation of the spindle is accurately and automatically performed by solving the disadvantages of the prior art.

위의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 그리스 수납부915)로부터 통로(12)가 밀링 스핀들(11)에 길이 방향으로 형성되고, 그 단부에서 클램프 부시(20)에 그리스 압축력이 작용하여 보링 스핀들921)을 클램핑하도록 된 스핀들 클램핑 장치에 있어서, 상기 보링 스핀들(21)에 나란히 끼워진 회전 피스톤(14)과 축방향 이동가능한 회전실린더(31), 상기 회전 실린더(31)의 외측에 앵글러 베어링(18)을 사이에 두고, 축방향 이동가능하게 결합된 고정 피스톤(17) 및 상기 고정 피스톤(17)의 외측에 장착된 고정 실린더(32)를 포함하고, 상기 회전 피스톤(14)과 상기 회전 실린더(31)사이에 환형 공간의 그리스 수납부(15)가 형성되고, 상기 고정 실린더(32)에는 2개의 구멍(33, 34)이 형성되어 솔레노이드 밸브(40)를 통하여 모터(38)에 의해 구동되는 유압펌프(39)와 연결되고, 솔레노이드밸브(40)의 조작에 의해 상기 고정 피스톤(17)과 상기 구멍(34)에 노출되는 표면(36)에는 턱(37)이 형성되어 유압이 작용할 때, 상기 고정 피스톤(17)과 상기 회전 실린더(31)를 좌측으로 이동시켜 상기 그리스 수납부(15)의 그리스를 압축시키고, 그 압축력에 의해 상기 클램프부시(20)가 상기 보링 스핀들(21)을 클램핑하고, 상기 고정 피스톤(17)의 표면(36)에 작용하는 압유가 배출될 때, 그리스의 압축력과 상기구멍(33)에 작용하는 유압에 의해 상기 회전 실린더(31)가 우측으로 이동함에 따라 그리스의 압축력이 상실되어 상기 클램프부시(20)가 상기 보링 스핀들(21)을 언클램프하도록 된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a passage 12 is formed in the longitudinal direction on the milling spindle 11 from the grease housing 915, the grease compressive force acts on the clamp bush 20 at the end boring spindle 921 In the spindle clamping device for clamping), the rotary piston 14 and the axially movable rotary cylinder 31 fitted side by side to the boring spindle 21, the angler bearing 18 on the outside of the rotary cylinder 31 ) And a fixed piston (17) axially movable coupled to each other and a fixed cylinder (32) mounted on the outside of the fixed piston (17), wherein the rotary piston (14) and the rotary cylinder ( 31 is provided with a grease receiving portion 15 in an annular space, and two holes 33 and 34 are formed in the fixed cylinder 32 and driven by the motor 38 through the solenoid valve 40. Connected to the hydraulic pump (39), soleno When the jaw 37 is formed on the surface 36 exposed to the fixed piston 17 and the hole 34 by the operation of the valve 40, when the hydraulic pressure acts, the fixed piston 17 and the rotation The cylinder 31 is moved to the left to compress the grease of the grease accommodating portion 15, and the clamp bush 20 clamps the boring spindle 21 by the compression force, and the fixed piston 17 When the pressurized oil acting on the surface 36 is discharged, the compressive force of the grease is lost as the rotary cylinder 31 moves to the right by the compressive force of the grease and the hydraulic pressure acting on the hole 33 so that the clamp bush ( 20) to unclamp the boring spindle 21.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

제3도는 본 고안의 스핀들 자동 클램핑장치(30)를 도시하고 있으며, 제2도에서, 압축그리스 수납부(15)의 그리스를 고정 피스톤(17)이 가압하여 그리스의 압력으로 클램프부시(20)에 의해 보링 스핀들(21)을 클램핑하는 구성요소들과 그 작용은 본 고안의 것과 동일하다.FIG. 3 shows the spindle automatic clamping device 30 of the present invention. In FIG. 2, the clamp piston 20 is pressurized by the fixed piston 17 to pressurize the grease of the compressed grease accommodating part 15. The components and the action of clamping the boring spindle 21 by means are the same as those of the present invention.

본 고안이 제2도의 스핀들 클램핑장치와 다른점은 고정 피스톤(17)을 클램핑 또는 언클램핑 위치로 유압에 의해 이동시키도록 된 구성에 있다.The present invention differs from the spindle clamping device of FIG. 2 in that it is configured to hydraulically move the fixed piston 17 to a clamped or unclamped position.

제3도에서는 제2도와 동일한 구성요소들에 대하여 편의상 동일한 부호를 사용하였다.In FIG. 3, the same reference numerals are used for the same elements as in FIG.

보링 스핀들(21)의 구동부 방향 부분에 회전 실린더(31)가 장착되어 있으며, 회전 실린더(31)의 전반부는 보링 스핀들(21)로부터 이격되어 그 사이에 회전 피스톤(14)을 둘러싸고, 후반부의 외측면에는 앵글러 베어링(18)이 장착되어 있다.The rotary cylinder 31 is mounted on the direction of the drive portion of the boring spindle 21, the first half of the rotary cylinder 31 is spaced apart from the boring spindle 21 to surround the rotary piston 14 therebetween, The angler bearing 18 is attached to the side surface.

고정 피스톤(17)에는 앵글러 베어링(18)이 장착되어 있다. 고정 피스톤917)은 앵글러 베어링(18)을 감싸도록 회전 실린더(31)의 반경방향의 외측에 장착되어 있으며, 고정 피스톤(17)의 외측에는 고정실린더(32)가 장착되어 있다.An angler bearing 18 is attached to the fixed piston 17. The fixed piston 917 is attached to the radially outer side of the rotating cylinder 31 so as to surround the angler bearing 18, and the fixed cylinder 32 is attached to the outer side of the fixed piston 17.

그리고, 위의 고정 실린더(32)는 스핀들 헤드 보디에 볼트 결합으로 고정되어 있으며, 내부에는 좌우 슬라이딩은 가능하나, 회전은 불가능한 고정 피스톤(17)이 장착되어 있다.In addition, the fixed cylinder 32 is fixed to the spindle head body by bolt coupling, and the inside and the left and right sliding piston 17, which is not possible to rotate is mounted.

위의 고정 피스톤(17)은 고정 실린더(32)의 내부에 형성되 턱으로 일정한 스트로크(STROKE)(A)만큼은 좌우로 움직일 수 있다.The upper fixed piston 17 is formed in the interior of the fixed cylinder 32 can move left and right by a constant stroke (STROKE) (A) to the jaw.

그리고, 위의 고정 피스톤917)은 내부에 앵글러 베어링(18)을 결합하고 있어서, 좌우 스트로크(STROKE)(A)만큼의 움직임을 회전 실린더(31)에 좌우 스트로크(STROKE)(B)만큼으로 전달해 준다.Then, the fixed piston 917 is coupled to the angler bearing 18 therein, so that the movement of the left and right stroke STROKE (A) by the left and right stroke STROKE (B) to the rotating cylinder 31. Deliver it.

위의 고정실린더(32)에는 제4도에 도시된 바와같이 솔레노이드 밸브(40)를 통해 유압회로와 연결된 2개의 구멍들(33, 34)이 형성되어 있고, 위의 구멍(33)에 노출되는 고정 피스톤(17)의 표면(35)은 균일면이지만, 위의 구멍(34)에 노출되는 고정 피스톤(17)의 표면(36)에는 부분적으로 턱(37)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 4, the fixed cylinder 32 is formed with two holes 33 and 34 connected to the hydraulic circuit through the solenoid valve 40, and is exposed to the upper hole 33. Although the surface 35 of the fixed piston 17 is a uniform surface, the jaw 37 is partially formed on the surface 36 of the fixed piston 17 exposed to the upper hole 34.

이 때문에, 고정실린더(32)의 구멍(34)에 유압이 전달되면, 턱(37)의 수직면에 유압이 작용하여 스핀들 축방향의 좌측으로 힘을 받아 고정 피스톤(17)이 좌측으로 이동하게 되고, 이에 따라 앵글러 베어링(18)을 통하여 회전 실린더(31)을 좌측으로 밀게 된다.For this reason, when hydraulic pressure is transmitted to the hole 34 of the fixed cylinder 32, the hydraulic pressure acts on the vertical surface of the jaw 37, and the force is applied to the left side of the spindle axial direction so that the fixed piston 17 moves to the left side. Thus, the rotary cylinder 31 is pushed to the left through the angler bearing 18.

회전 피스톤(14)과 회전 실린더(31)사이에는 그리스가 채워진 환형의 수납부(15)가 제공되어 있어서, 회전실린더(31)의 좌측으로의 이동은 결국 수납부(15)내의 그리스를 압축하게 되고, 압축 그리스 통로(12)를 통하여 밀링스핀들(11)과 볼트 결합되어 있는 클램프부시(20)의 외주면에 전달된 압축력은 클램프부시(20)의 외주면을 조여준다.An annular accommodating portion 15 is provided between the rotary piston 14 and the rotating cylinder 31 so that the grease-filled annular portion 15 moves to the left of the rotary cylinder 31 to eventually compress the grease in the accommodating portion 15. The compression force transmitted to the outer circumferential surface of the clamp bush 20 which is bolted to the milling spindle 11 through the compression grease passage 12 tightens the outer circumferential surface of the clamp bush 20.

이러한 조여주는 힘이 클램프부시(20)를 압축 변형시키면서 클램프부시(20)의 내부에서 직선운동을 하고 있는 보링 스핀들(21)의 외주면을 꽉 조이면서 클램핑시켜 준다.This tightening force compresses and deforms the clamp bush 20 while clamping the outer circumferential surface of the boring spindle 21 that is linearly moving in the clamp bush 20.

즉, 위의 고정 피스톤(17)과 앵클러 베어링(18)으로 내부 결합되어 위의 보링 스핀들(21)과 같은 회전수로 회전을 하는 회전 실린더(14)의 내부로 통로(12)가 설치되어서, 밀링 스핀들(11)의 내부에 형성된 압축 그리스통로(12)를 통하여 최종적으로 클램프부시(20)까지 그리스로 채워져 있다.That is, the passage 12 is installed inside the rotating cylinder 14 which is internally coupled to the fixed piston 17 and the anchor bearing 18 above and rotates at the same rotational speed as the above boring spindle 21. Finally, the pressurized grease passage 12 formed inside the milling spindle 11 is finally filled with grease up to the clamp bush 20.

따라서, 위의 고정실린더(32)의 측면에 형성된 A포트에 유압이 걸리면, 그 힘이 고정피스톤(17)을 좌측으로 밀어준다Therefore, when hydraulic pressure is applied to the A port formed on the side of the fixed cylinder 32, the force pushes the fixed piston 17 to the left.

그리고, 회전하고 있는 앵글러 베어링(18)을 통하여 좌측 움직임을 전달받은(회전중인) 회전 실린더(31)는 역시 좌측으로 움직이면서 내부에 형성된 환형의 공간에 공급되어 있는 그리스를 압축하게 된다.Then, the rotating cylinder 31 which is transmitted (rotating) to the left movement through the rotating angler bearing 18 also moves to the left to compress the grease supplied to the annular space formed therein.

그 압축력은 위의 압축 그리스 통로(12)를 통하여 클램프부시(20)의 외주면에 형성된 환상의 압축 그리스 공간에 전달된다.The compressive force is transmitted to the annular compressed grease space formed on the outer circumferential surface of the clamp bush 20 through the above compressed grease passage 12.

위의 보링 스핀들(21)의 클램핑 해제시에는, 솔레노이드 밸브(40)의 전환으로 압유가 고정 실린더932)의 구멍(33)으로 흐르도록 하며, 구멍(33)에 노출된 고정 피스톤(17)의 균일표면(35)에 유압이 수직으로 작용하므로, 축방향의 힘이 발생되지 않으며, 구멍(34)에 가해졌던 압유는 배출되어 축방향의 힘이 제거되기 때문에, 그리스의 압축력에 의해 고정 피스톤917)은 우측으로 원위치하게 된다.When the above clamping of the boring spindle 21 is released, the hydraulic oil flows into the hole 33 of the fixed cylinder 932 by switching of the solenoid valve 40, and the fixed piston 17 exposed to the hole 33 Since the hydraulic pressure acts on the uniform surface 35 vertically, no axial force is generated, and the pressure oil applied to the hole 34 is discharged and the axial force is removed, so that the fixed piston 917 is applied by the compressive force of the grease. ) Will return to the right.

위와같은 유압의 제어는, 제4도에 도시된 바와같이, 모터(38)에 의해 구동되는 펌프(39)로부터의 압유의 흐름을 전기스위치로 조작되는 솔레노이드 밸브(40)에 의해 수행된다.The control of the hydraulic pressure as described above is performed by the solenoid valve 40 operated by the electric switch to flow the pressure oil from the pump 39 driven by the motor 38, as shown in FIG.

즉, 위의 솔레노이드 밸브(40)가 우측방향으로 전환되면,압유는 호스(42)를 통해 고정 실린더(32)의 구멍(34)으로 향하게 되는 한편, 구멍(33)의 압유는 펌프로 귀환되어 고정 피스톤(17)을 좌측방향으로 이동시키는 반면, 솔레노이드 밸브(40)가 좌측방향으로 전환될때는, 압유가 호스(41)를 통해 구멍(33)에 향하게 되는 한편, 구멍(34)의 압유가 배출되어 그리스의 압축력보다 압력이 떨어지므로 고정 피스톤(17)이 우측으로 원위치됨으로써 보링 스핀들(21)은 언클램핑된다.That is, when the solenoid valve 40 above is switched to the right direction, the pressure oil is directed to the hole 34 of the fixed cylinder 32 through the hose 42, while the pressure oil of the hole 33 is returned to the pump. While the fixed piston 17 is moved to the left, when the solenoid valve 40 is turned to the left, the hydraulic oil is directed to the hole 33 through the hose 41, while the hydraulic oil of the hole 34 As the pressure is lowered than the compression force of the grease, the boring spindle 21 is unclamped by the fixed piston 17 returning to the right.

본 고안에 따라, 보링 스핀들(21)의 클램핑 및 언클램핑 조작에 유압을 사용하여 부품들을 정확하고 신뢰성있게 동작하도록 하고, 전기적 스위치에 의한 솔레노이드 밸브(40)의 조작으로 간편하고 신속하게 공작기계의 보링 스핀들(21)을 자동으로 클램핑 또는 언클램핑할 수 있다.According to the present invention, by using hydraulic pressure in the clamping and unclamping operation of the boring spindle 21 to operate the parts accurately and reliably, the operation of the solenoid valve 40 by the electrical switch can be easily and quickly The boring spindle 21 can be clamped or unclamped automatically.

Claims

A spindle clamping device in which the passage 12 is formed in the longitudinal direction on the milling spindle 11 from the grease receiving portion 15, and at the end thereof, a grease compression force is applied to the clamp bushing 20 to clamp the boring spindle 21. In the axial direction with the rotary piston (14) fitted side by side to the boring spindle (21), an axially movable rotary cylinder (31), and an angler bearing (18) outside the rotary cylinder (31). A fixed piston 17 movably coupled and a fixed cylinder 32 mounted on the outside of the fixed piston 17, wherein the grease of the annular space is between the rotary piston 14 and the rotary cylinder 31; An accommodating part 15 is formed, and two holes 33 and 34 are formed in the fixed cylinder 32 and connected to the hydraulic pump 39 driven by the motor 38 through the solenoid valve 40. By the operation of the solenoid valve 40, In the surface 36 exposed to the hole 34 of the stone 17, a jaw 37 is formed, and when the hydraulic pressure is applied, the fixed piston 17 and the rotating cylinder 31 are moved to the left to the grease. The grease of the accommodating part 15 is compressed, and the clamping bush 20 clamps the boring spindle 21 by the compression force, and the hydraulic oil acting on the surface 36 of the fixed piston 17 is discharged. At this time, as the rotary cylinder 31 moves to the right by the compressive force of the grease and the hydraulic pressure acting on the hole 33, the compressive force of the grease is lost so that the clamp bush 20 frees the boring spindle 21. Automatic spindle clamping device characterized in that the clamp.