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KR102347406B1 - 공작기계의 공구 클램핑 장치 - Google Patents

공작기계의 공구 클램핑 장치 Download PDF

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KR102347406B1
KR102347406B1 KR1020180000645A KR20180000645A KR102347406B1 KR 102347406 B1 KR102347406 B1 KR 102347406B1 KR 1020180000645 A KR1020180000645 A KR 1020180000645A KR 20180000645 A KR20180000645 A KR 20180000645A KR 102347406 B1 KR102347406 B1 KR 102347406B1
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South Korea
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piston
clamping
cylinder
clamping device
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우진근
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두산공작기계 주식회사
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Abstract

본 발명은 베드; 상기 베드의 일측에 형성되는 프레임; 상기 프레임에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이드 커버; 상기 제1 슬라이드 커버의 일부에 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이드 커버; 내부에 공간부를 구비하고, 상기 제2 슬라이드 커버의 일부에 설치되는 와이퍼부; 상기 프레임의 일부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 공구 보관부; 상기 공구 보관부에 탈부착 가능하게 수납되는 공구부; 및 상기 와이퍼부의 공간부에 설치되고, 상기 공구부를 수납하고 있는 상기 공구 보관부의 수평이동과 상기 와이퍼부의 수직이동에 의해 상기 공구부를 클램핑 또는 언클램핑하는 클램핑부;를 포함하는 공작기계의 공구 클램핑 장치에 관한 것이다.

Description

공작기계의 공구 클램핑 장치{Tool clamping device of machine tool}
본 발명은 공작기계의 공구 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클램핑부가 공구부를 수납하고 있는 공구 보관부의 수평이동과 와이퍼부의 수직이동에 의해 공구부를 클램핑 또는 언클램핑함에 따라 공구의 반복 정밀도와 공구 고정력을 증대할 수 있는 공작기계의 공구, 특히 공작기계의 롱보링바 클램핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반, 복합가공기 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
공작기계 중 복합가공기란 선삭가공과 드릴, 탭핑, 밀링가공 등 가공형태가 다양한 가공을 수행하는 다기능의 자동공구교환장치(ATC)와 공구 매거진이 장착된 터닝센터를 의미한다. 복합가공기에서 작업자가 가공에 필요한 공구를 로딩하거나 교환시에 공구를 수동으로 공구 매거진에 장착한다.
일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.
또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.
일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.
또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.
또한, 일반적으로 공작기계는 가공방법에 따라 크게 터닝센터(TURNING CENTER)와 머시닝센터(MACHINING CENTER)로 분류된다.
종래 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구 클램핑을 위해 클램핑부와 공구부 사이에 이격공간의 증가에 따라 공구의 반복정밀도가 감소하고, 이에 따라 가공정밀도와 생산성이 현저히 감소하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 공작기계의 공구 클램핑 장치는 이격공간의 증가에 따라 공구 클램핑시에 공구 고정력이 감소하고, 작거나 무게가 상대적으로 가벼운 공구와 달리 크기가 크거나 무게가 상대적으로 무거운 롱보링바(long boring bar)와 같은 대형 공구의 경우에는 클램핑시에 공구 고정력이 감소하여 이송시에 공구가 낙하하여 공구가 파손되거나 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구 고정력 감소에 따라 공구의 절삭력이 감소하여 생산성이 저하되고, 공작기계의 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 공작기계의 공구 클램핑 장치는 이격공간의 증가에 따라 가공중에 발생하는 칩과 절삭유 등이 슬라이드 커버의 뒷쪽으로 유입되어 다른 부품을 파손하거나 오염시켜 유지비용이 증가하고 사용자의 불편과 불만을 초래하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개공보 제10-2005-0000707호 대한민국 특허공개공보 제10-2015-0072867호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공구부를 수납하고 있는 공구 보관부가 좌측으로 수평이동하고, 와이퍼부가 수직하방으로 이동하여 결합부가 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우에 제2 탄성부재에 의해 실린더부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 접촉되어 클램핑부가 공구부를 클램핑하고, 와이퍼부가 수직상방으로 이동하고 공구 보관부가 우측으로 수평이동하여 결합부가 개방부를 통해 클램핑부의 외부로 탈거된 경우에 제1 탄성부재에 의해 제2 피스톤부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 이탈되면서 안착부로 슬라이딩 이동되어 클램핑부가 공구부를 언클램핑함에 따라 공구의 반복정밀도를 향상하고, 공구 고정력을 증대하여 공구가 낙하하는 것을 방지하며, 이격공간을 최소화하여 칩과 절삭유가 유입되는 것을 차단하여 공작기계의 안정성을 극대화할 수 있는 공작기계의 공구 클램핑 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 베드; 상기 베드의 일측에 형성되는 프레임; 상기 프레임에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이드 커버; 상기 제1 슬라이드 커버의 일부에 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이드 커버; 내부에 공간부를 구비하고, 상기 제2 슬라이드 커버의 일부에 설치되는 와이퍼부; 상기 프레임의 일부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 공구 보관부; 상기 공구 보관부에 탈부착 가능하게 수납되는 공구부; 및 상기 와이퍼부의 공간부에 설치되고, 상기 공구부를 수납하고 있는 상기 공구 보관부의 수평이동과 상기 와이퍼부의 수직이동에 의해 상기 공구부를 클램핑 또는 언클램핑하는 클램핑부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치의 공구부는 선단에 공작물을 가공하기 위한 공구가 형성된 공구대; 및 테이퍼부가 형성된 결합부를 구비하고, 상기 공구대를 지지하고 상기 공구 보관부에 탈부착 가능하게 결합 설치되는 홀더부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부는 상기 결합부가 출입할 수 있는 개방부를 구비하고, 상기 공간부에 설치되는 하우징부; 상기 하우징부 내부에 수직이동 가능하게 설치되는 실린더부; 상기 실린더부 내부에 수직이동 가능하게 설치되는 피스톤부; 상기 피스톤부 내부에 설치되어 상기 피스톤부가 상기 개방부를 폐쇄하도록 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재; 및 상기 하우징부와 상기 피스톤부 사이에 설치되어 상기 결합부의 상기 개방부의 출입 상태에 따라 상기 결합부와 접촉 또는 탈거되는 로킹부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부의 하우징부는 상기 공간부의 내측으로 단차지게 형성된 제1 단턱부; 상기 제1 단턱부에 대해 수직방향으로 이격되고, 상기 공간부의 내측으로 단차지게 형성되는 제2 단턱부; 및 상기 제2 단턱부의 일부에 형성되는 안착부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부의 피스톤부는 일측이 상기 공간부에 고정 설치되는 제1 피스톤부; 및 상기 제1 피스톤부를 감싸고, 하부가 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 제1 피스톤부의 외주면을 따라 수직이동하면서 상기 개방부를 개방 또는 폐쇄하고, 상부에 플랜지부가 형성되는 제2 피스톤부;를 포함하고, 상기 제1 탄성부재는 상기 제1 피스톤부와 상기 제2 피스톤부 사이에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부의 실린더부는 상기 실린더부의 하부에 형성되어 상기 실린더부의 수직이동에 따라 상기 로킹부와 접촉하는 경사면; 및 상기 실린더부의 내측면에 형성되어 상기 제2 피스톤부의 수직이동시 상기 플랜지부와 접촉하는 걸림턱부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치는 상기 공간부의 내부에서 상기 와이퍼부와 상기 실린더부 사이에 설치되어 상기 실린더부에 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치는 상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우 상기 제2 탄성부재에 의해 상기 실린더부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 접촉되어 상기 공구부를 클램핑하고, 상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 외부로 탈거된 경우 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 제2 피스톤부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 이탈되면서 상기 안착부로 슬라이딩 이동되어 상기 공구부를 언클램핑할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치의 바람직한 다른 실시예에서, 공작기계의 공구 클램핑 장치는 상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우 상기 제2 탄성부재에 의해 상기 실린더부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 접촉되어 상기 공구부를 클램핑하고, 유압이 상기 제1 단턱부와 상기 실린더부 사이로 유입된 경우 상기 실린더부가 유압에 의해 수직상방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 이탈되면서 상기 안착부로 슬라이딩 이동되어 상기 공구부가 자중에 의해 수직하방으로 이동하고 상기 와이퍼부는 수직상방으로 이동하면서 상기 공구부를 언클램핑할 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구부를 수납하고 있는 공구 보관부가 좌측으로 수평이동하고, 와이퍼부가 수직하방으로 이동하여 결합부가 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우에 제2 탄성부재에 의해 실린더부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 접촉되어 클램핑부가 공구부를 클램핑하고, 와이퍼부가 수직상방으로 이동하고 공구 보관부가 우측으로 수평이동하여 결합부가 개방부를 통해 클램핑부의 외부로 탈거된 경우에 제1 탄성부재에 의해 제2 피스톤부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 이탈되면서 안착부로 슬라이딩 이동되어 클램핑부가 공구부를 언클램핑함에 따라 이격공간을 최소화하여 공구의 반복정밀도를 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 피스톤부와 실린더부 및 2개의 탄성부재와 로킹부의 접촉에 따른 이중 배력에 의해 상대적으로 무게가 무거운 롱보링바와 같은 공구의 공구 클램핑력을 증대하여 절삭성 향상에 의해 공작기계의 생산성을 증대시키는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구 클램핑력의 증가에 따라 공구의 이동이나 공작물 가공중에 공구가 클램핑부에서 이탈되어 낙하되는 것을 방지하며, 공구의 낙하에 따른 안전사고를 미연에 방지하고, 공구의 낙하에 의한 공구손상을 예방하여 공작기계의 유지비용과 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 클램핑을 위한 이격공간을 최소화하여 칩과 절삭유가 슬라이드 커버 뒤편으로 유입되는 것을 차단하여 공작기계의 안정성을 극대화고, 유지비용을 절감하며, 칩과 절삭유의 유입에 의해 이를 제거하는 번거로움을 방지하여 사용자의 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑/언클램핑 과정을 설명하기 위한 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 클램핑된 상태의 측면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 클램핑된 상태의 일부 투시도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 A부분의 확대도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 언클램핑된 상태에서 A부분의 확대도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 조립식 베개의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 사시도를 나타내고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑/언클램핑 과정을 설명하기 위한 사시도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 클램핑된 상태의 측면도를 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 클램핑된 상태의 일부 투시도를 나타낸다. 도 7은 도 6의 A부분의 확대도를 나타내고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치의 클램핑부에 공구부가 언클램핑된 상태에서 A부분의 확대도를 나타낸다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 높이방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 Y축 방향을 의미하며, "폭방향"이란 수평방향과 수직방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향을 의미한다. 또한, 상방이란 "수직방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 Y축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방이란 "수직방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 Y축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽 즉, 도 1 내지 도 8에서 공간부 안쪽을 의미한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)는 베드(100), 프레임(200), 제1 슬라이드 커버(300), 제2 슬라이드 커버(400), 와이퍼부(500), 공구 보관부(600), 공구부(700), 및 클램핑부(800)를 포함한다.
베드(100)가 지면에 설치된다. 공작기계에서 공작물을 가공하기 위한 각종 구조물이 베드(100)에 설치된다. 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 베드(100)의 일측에 공작물을 가공하기 위한 주축(2)이 설치되고, 베드(100)의 타측에 주축(2)에서 공작물을 가공할 때에 공작물을 지지하기 위한 심압대(40)가 설치될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주축(2)과 심압대(40)는 별도의 이송유닛에 의해 베드(100)를 따라 수평 또는 수직 이동할 수 있게 설치된다.
프레임(200)의 베드(100)의 일측에 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 프레임(200)은 사각형 또는 원형 형태의 금속바 형태로 베드(100)의 일측 등에 형성되어 후술하는 제1 슬라이드 커버(300)와 제2 슬라이드 커버(400)가 이동 가능하게 설치될 수 있는 공간을 제공한다.
제1 슬라이드 커버(300)가 프레임(200)에 수평방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 설치된다.
제2 슬라이드 커버(400)가 제1 슬라이드 커버(300)의 일부에 수직방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 설치된다. 즉, 제2 슬라이드 커버(400)는 제1 슬라이드 커버(300)의 수평방향(X축) 이동에 의해 도 1 내지 도 8에서 좌우(X축 방향)로 이동하면서 도 1 내지 도 8에서 상하(Y축 방향)로 이동할 수 있다.
와이퍼부(500)가 내부에 공간부(510)를 구비하고, 제2 슬라이드 커버(400)의 일부에 설치된다. 즉, 와이퍼부(500)는 제2 슬라이드 커버(400)가 상하로 이동할 때에 제2 슬라이드 커버(400)와 일체로 상하로 이동할 수 있도록 제2 슬라이드 커버(400)의 일부에 설치된다.
공구 보관부(600)는 프레임(200)의 일부에 수평방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 설치된다. 즉, 공구 보관부(600)는 공구부(700)를 수납한 상태에서 도 1 내지 도 8에서 좌우방향으로 이동할 수 있도록 프레임(200)의 일부에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 공구 보관부(600)는 프레임(200)의 일부에 랙피니언, LM 가이드 레일, 볼스크류 등의 형태에 의해 수평이동 가능하도록 설치된다.
공구부(700)는 공구 보관부(700)에 탈부착 가능하게 수납된다.
도 1 내지 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공구부(700)는 공구대(710)와 홀더부(720)를 포함한다.
공구대(710)는 선단에 공작물을 가공하기 위한 공구(711)가 형성된다.
홀더부(720)는 공구대(710)를 지지하고, 공구 보관부에 탈부착 가능하게 결합 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 홀더부(720)는 중공형의 직육면체 형상으로 형성되어 공구대(710)가 삽입 체결된다. 홀더부(720)의 상단면에 테이퍼부(722)가 형성된 결합부(721)가 돌출 형성된다. 이러한 결합부(721)는 풀스터드(pull stud) 형태로 형성되어 후술하는 클램핑부(800)에 용이하게 출입하면서 클램핑 또는 언클램핑 될 수 있다.
클램핑부(800)는 와이퍼부(500)의 공간부(510)에 삽입 설치된다. 클램핑부(800)는 와이퍼부(500)의 하단부에 중공형으로 형성된 공간부(510)에 삽입 설치된다. 도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 바람직하게는 클램핑부(800)는 와이퍼부(500)의 공간부(510)에 삽입된 상태에서 공간부(510)에서 클램핑부(800)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 체결부재(5)에 의해 와이퍼부(500)에 견고하게 고정 결합될 수 있다. 이에 따라 클램핑부(800)가 와이퍼부(500)의 공간부(510)에 1차적으로 단단하게 고정 결합됨에 따라 공구대(700)의 클램핑시에 더욱 견고하고 안정적으로 공구대(700)를 클램핑할 수 있다.
도 1 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 클램핑부(800)는 하우징부(810), 실린더부(820), 피스톤부(830), 제1 탄성부재(840), 및 로킹부(850)를 포함한다. 또한, 도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 다른 일 실시예 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 클램핑부(800)는 제2 탄성부재(860)를 더 포함할 수 있다.
하우징부(810)는 와이퍼부(500)의 하단의 공간부(510)에 삽입 설치된 클램핑부(800)가 와이퍼부(500)의 상하이동과 공구 보관부(600)의 좌우 이동에 따라 공구부(700)의 홀더부(720)의 결합부(721)가 출입할 수 있는 개방부(811)를 하우징부(810)의 일단에 구비한다. 즉, 하우징부(810)는 결합부(721)가 출입할 수 있는 개방부(811)를 하우징부(810)의 하단에 구비하고, 와이퍼부(500)의 공간부(510)에 삽입 설치되고, 체결부재(5)에 의해 와이퍼부(500)에 체결된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 체결부재(5)는 볼트, 리벳 등으로 형성될 수 있다.
실린더부(820)는 중공형을 형성되고, 하우징부(810)의 내부에 수직이동 가능하게 설치된다. 즉, 실린더부(820)는 내부에 후술하는 피스톤부(830)가 삽입 설치될 수 있도록 중공형으로 형성되고, 결합부(721)의 출입에 따라 상승 또는 하강할 수 있도록 하우징부(810)의 내부에서 수직 상하로 이동 가능하도록 하우징부(810)의 내측에 설치된다.
피스톤부(830)는 중공형으로 형성되고, 실린더부(820)의 내부에 수직이동 가능하게 설치된다. 즉, 피스톤부(830)는 내부에 후술하는 제1 탄성부재(840)가 삽입 설치될 수 있도록 중공형으로 형성되고, 결합부(721)의 출입에 따라 상승 또는 하강할 수 있도록 실린더부(820)의 내부에서 수직 상하로 이동 가능하도록 실린더부(820)의 내측에 설치된다.
제1 탄성부재(840)는 피스톤부(830) 내부에 설치되어, 결합부(721)가 개방부(811)를 통해 삽입되지 않은 상태에서 피스톤부(830)가 개방부(811)를 폐쇄하도록 탄성력을 제공한다. 즉, 제1 탄성부재(840)는 도 7 내지 도 8에서 후술하는 제2 피스톤부(832)를 수직 하방으로 가압하는 반향으로 탄성력을 제공한다.
이에 따라 결합부(721)가 제거되면 제1 탄성부재(840)의 탄성력에 의해 제2 피스톤부(832)가 개방부(811)를 폐쇄하여 가공중에 칩이나 절삭유가 클램핑부(800)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제1 탄성부재(840)는 코일 스프링과 같은 압축 스프링으로 형성될 수 있다.
로킹부(850)는 하우징부(810)와 피스톤부(830) 사이에 설치되어 결합부(721)의 개방부(811)의 출입 상태에 따라 결합부(721)와 접촉 또는 탈거된다. 즉, 로킹부(850)가 공구부(700)의 홀더부(720)의 결합부(721)와 접촉하면서 결합부(721)를 지지하거나 탈거하여 공구부(700)를 견고하게 클램핑 또는 언클램핑할 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 로킹부(850)는 볼(ball)로 형성되고, 피스톤부(830)를 중심으로 한쌍으로 후술하는 안착부(814)에 한쌍으로 설치되어 결합부(721)를 더욱 견고하게 고정 지지할 수 있다.
제2 탄성부재(860)는 공간부(510)의 내부에서 와이퍼부(500)의 내측면의 일부와 실린더부(820)의 상단면 사이에 설치되어 실린더부(820)에 탄성력을 제공한다. 즉, 제2 탄성부재(860)는 도 7에 도시된 바와 같이, 실린더부(820)를 수직 하방으로 가압하는 반향으로 탄성력을 제공한다. 제2 탄성부재(860)에 의해 비상의 클램프력을 유지하여 공구가 이동이나 가종 중에 낙하하는 것을 방지하여 안전사고를 예방하고, 공구 파손에 의한 유지비용을 절감할 수 있다.
도 7에 도시된 것처럼, 제2 탄성부재(860)는 결합부(721)가 개방부(811)에 삽입되면, 결합부(721)의 삽입에 의해 제1 탄성부재(840)를 가압하여 제2 피스톤(832)이 수직상방으로 이동하고, 이에 따라 플랜지부(833)가 걸림턱부(822)를 가압하지 않아 제2 탄성부재(860)의 탄성력에 의해 실린더부(820)가 수직하방으로 이동하고, 실린더부(820)의 경사면과 로킹부(850)의 일부가 접촉되면서 로킹부(850)를 결합부(721)의 테이퍼부(722)로 가압하여 공구부(700)를 이중배력에 의해 클램핑할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제2 탄성부재(860)는 코일 스프링과 같은 압축 스프링으로 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구 클램핑력의 증가에 따라 공구의 이동이나 공작물 가공중에 공구가 클램핑부에서 이탈되어 낙하되는 것을 방지하며, 공구의 낙하에 따른 안전사고를 미연에 방지하고, 공구의 낙하에 의한 공구손상을 예방하여 공작기계의 유지비용과 생산비용을 절감할 수 있다.
도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 클램핑부(800)의 하우징부(810)는 제1 단턱부(812), 제2 단척부(813), 및 안착부(814)를 더 포함할 수 있다.
제1 단턱부(812)는 공간부(510)의 내측으로 단차지게 형성된다. 즉, 공구부(700)를 클램핑시에 실린더부(820)가 안착되도록 피스톤부(830) 구체적으로 제2 피스톤부(832)의 중심축 방향으로 단차지게 형성된다. 따라서 제1 단턱부(812)는 실린더부(820)가 수직 하방으로 이동할 때에 실린더부(820)가 이탈되지 않도록 스토퍼(stopper) 기능을 수행한다.
제2 단턱부(813)는 제1 단턱부(812)에 대해 수직방향으로 이격되고, 공간부(510)의 내측으로 단차지게 형성된다. 즉, 언클램핑시에 로킹부(850)의 설치 공간을 확보하고, 클램핑시에 실린더(820)의 경사면(821)이 로킹부(850)를 가압하고, 로킹부(850)가 테이퍼부(722)를 가압하도록 피스톤부(830) 구체적으로 제2 피스톤부(832)의 중심축 방향으로 단차지게 형성된다. 따라서, 제2 단턱부(813)는 로킹부(850)의 설치 공간을 확보하고, 공구부(700)를 언클램핑할 때에 로킹부(850)가 안착부(814)에 안착될 수 있도록 로킹부(850)를 가이드하는 기능을 수행한다.
안착부(814)는 제2 단턱부(813)의 내측 일부에 굴곡지게 형성된다. 즉, 안착부(814)는 로킹부(850)의 곡률에 대응하는 곡률을 구비하도록 제2 단턱부(813)의 내측에 굴곡지게 형성되어 공구부(700)를 언클램핑할 때에 로킹부(850)가 안착부(814)에 위치한 상태에서 로킹부(850)가 실린더부(820)를 가압하여 제1 탄성부재(840)와 함께 제2 피스톤부(832)가 개방부(811)를 완벽하게 밀폐하는 기능을 수행한다.
따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 클램핑을 위한 이격공간을 최소화하여 칩과 절삭유가 슬라이드 커버 뒤편으로 유입되는 것을 차단하여 공작기계의 안정성을 극대화고, 유지비용을 절감하며, 칩과 절삭유의 유입에 의해 이를 제거하는 번거로움을 방지하여 사용자의 편의를 도모할 수 있다.
도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 클램핑부(800)의 피스톤부(830)는 제1 피스톤부(831)와 제2 피스톤부(832)를 포함한다.
제1 피스톤부(831)는 일측이 공간부(510)에 고정되도록 와이퍼부(500)에 삽입 설치된다. 즉, 제1 피스톤부(831)는 하우징부(810)와 실린더부(820)의 내부에 위치하면서 제1 피스톤부(831)의 일단이 공간부(510)의 상부에 고정 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제1 피스톤부(831)는 중공의 원통형으로 형성된다.
제2 피스톤부(832)는 제1 피스톤부(831)를 감싸고, 제1 피스톤부(831)의 외주면을 따라 수직이동하도록 하우징부(810)와 실린더부(820)의 내부에 설치된다. 즉, 제2 피스톤부(832)의 내주면이 제1 피스톤부(831)의 외주면과 접촉하면서 제2 피스톤부(832)가 제1 탄성부재(840)의 탄성력에 의해 수직방향으로 승하강하도록 제1 피스톤부(831)를 감싸면서 하우징부(810)와 실린더부(820)의 내부에 설치된다.
제2 피스톤부(832)의 하부가 제1 탄성부재(840)의 탄성력에 의해 제1 피스톤부(831)의 외주면을 따라 수직방향으로 이동하면서 개방부(811)를 개방 또는 폐쇄한다. 제2 피스톤부(832)의 상부에 플랜지부(833)가 형성된다. 플랜지부(833)는 결합부(721)가 개방부(811)로 삽입되지 않은 경우에 제1 탄성부재(840)의 탄성력에 의해 제2 피스톤부(831)가 제2 피스톤부(832)의 하단이 개방부(811)를 폐쇄하도록수직 하방으로 이동할 때에 개방부(811)에 틈새가 생기지 않도록 제2 피스톤부(832)의 이동거리를 제한하는 스토퍼 기능을 수행한다.
즉, 플랜지부(833)에 의해 제2 피스톤부(832)가 수직하방으로 이동할 때에 실린더부(820)의 걸림턱부(822)와 접촉하여 제2 피스톤부(832)가 개방부(811)의 하단면을 이탈하지 않게 된다.
제1 탄성부재(840)는 제1 피스톤부(831)와 제2 피스톤부(832) 사이에 설치된다. 즉, 도 7에 도시된 것처럼, 제1 탄성부재(840)의 일단은 제1 피스톤부(831)의 내측 상부의 하부면과 접촉하고, 제1 탄성부재(840)의 타단은 제2 피스톤부(832)의 내측 하부의 상부면과 접촉하도록 제1 피스톤부(831)와 제2 피스톤부(832) 사이에 설치된다.
도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 클램핑부(800)의 실린더부(820)는 경사면(821)과 걸림턱부(822)를 포함한다.
경사면(821)은 실린더부(820)의 하부에 형성되어 실린더부(820)의 수직방향의 상하이동에 따라 로킹부(850)와 접촉하면서 로킹부(850)를 가압한다.
걸림턱부(822)는 실린더부(820)의 내측면에 형성되어 제2 피스톤부(832)의 수직하방으로 이동시에 플랜지부(833)와 접촉하여 제2 피스톤부(832)가 개방부(811)의 외부로 이탈되는 것을 방지한다.
즉, 도 7 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)는 공구부(700)를 수납하고 있는 공구 보관부(600)의 좌측 수평이동과 와이퍼부(500)의 수직하방 이동에 의해 결합부(721)가 개방부(811)를 통해 클램핑부(800)의 내부로 삽입된 경우에 제2 탄성부재(860)에 의해 실린더부(820)가 수직하방으로 이동하여 로킹부(850)가 테이퍼부(722) 및 경사면(821)과 접촉되어 공구부(700)를 견고하게 클램핑(clamping)하고, 와이퍼부(500)의 수직상방 이동에 의해 결합부(721)가 개방부(811)를 통해 클램핑부(800)의 외부로 탈거된 경우 제1 탄성부재(840)에 의해 제2 피스톤부(832)가 수직하방으로 이동하여 로킹부(850)가 테이퍼부(722) 및 경사면(821)과 이탈되면서 안착부(814)로 슬라이딩 이동되어 개방부(811)를 제2 피스톤부(832)가 폐쇄하면서 공구부(700)를 언클램핑(unclamping)하게 된다.
따라서, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구부를 수납하고 있는 공구 보관부가 좌측으로 수평이동하고, 와이퍼부가 수직하방으로 이동하여 결합부가 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우에 제2 탄성부재에 의해 실린더부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 접촉되어 클램핑부가 공구부를 클램핑하고, 와이퍼부가 수직상방으로 이동하고 공구 보관부가 우측으로 수평이동하여 결합부가 개방부를 통해 클램핑부의 외부로 탈거된 경우에 제1 탄성부재에 의해 제2 피스톤부가 수직하방으로 이동하여 로킹부가 테이퍼부 및 경사면과 이탈되면서 안착부로 슬라이딩 이동되어 클램핑부가 공구부를 언클램핑함에 따라 이격공간을 최소화하여 공구의 반복정밀도를 향상할 수 있고, 피스톤부와 실린더부 및 2개의 탄성부재와 로킹부의 접촉에 따른 이중 배력장치에 의해 상대적으로 무게가 무거운 롱보링바와 같은 공구의 공구 클램핑력을 증대하여 절삭성 향상에 의해 공작기계의 생산성을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)는 공구부(700)의 클램핑시에는 공구부(700)를 수납하고 있는 공구 보관부(600)의 좌측 수평이동과 와이퍼부(500)의 수직하방 이동에 의해 결합부(721)가 개방부(811)를 통해 클램핑부(800)의 내부로 삽입된 경우에 제2 탄성부재(860)에 의해 실린더부(820)가 수직하방으로 이동하여 로킹부(850)가 테이퍼부(722) 및 경사면(821)과 접촉되어 공구부(700)를 견고하게 클램핑(clamping)한다. 공구부(700)의 언클램핑시에는 유압이 제1 단턱부(812)와 실린더부(820) 사이로 유입되어 실린더부(820)가 유압에 의해 수직상방으로 이동함과 동시에 로킹부(850)가 테이퍼부(722) 및 경사면(821)과 이탈되면서 안착부(814)로 슬라이딩 이동하면서 홀더부(720)의 결합부(721)에 대한 구속이 해제되면서 공구부(700)가 자중에 의해 수직하방으로 이동하고, 이와 동시에 와이퍼부(500)는 수직상방으로 이동하면서 공구부(700)가 클램핑부(800)에서 분리되게 된다. 이때에 공구부(700)는 수평방향 및 수직방향으로 이동하여 미리 대기한 공구 보관부(600)에 자중에 의해 자연스럽게 결합 안착된다.
따라서, 본 발명에 바람직한 일 실시예에 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 유압의 유입에 의해 실린더부가 상승이동하면서 로킹부가 해제되고, 와이퍼부가 상승하고, 공구부는 자중에 의해 이동하면서 공구 보관부에 수납됨에 따라 공구부 교체시간을 감소하고, 최소의 구성을 통해 소형화를 도모할 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 공구 클램핑 장치(1)의 작동원리를 설명한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 것처럼, 공구부(700)를 클램핑할 경우에, 공구 보관부(600)가 수평방향, 즉 도 1 내지 도 8에서 좌측으로 이동한다. 이후, 와이퍼부(500)가 수직하방으로 이동한다.
이후, 결합부(721)가 제2 피스톤부(832)의 하단면을 가압하면서 제2 피스톤부(832)를 수직상방으로 이동시킨다. 제2 피스톤부(832)가 수직상방으로 이동하면 제2 피스톤부(832)의 플랜지부(833)와 실린더부(820)의 걸림턱부(822)가 탈거됨에 따라 제2 탄성부배(860)의 탄성력에 의해 실린더부(820)가 수직하방으로 이동한다.
이때에 실린더부(820)는 제1 단턱부(812)에 의해 수직하방 이동거리가 제한되고, 실린더부(820)의 경사면(821)에 의해 로킹부(850)가 안착부(814)에서 우측으로 이동하여 경사면(821) 및 테이퍼부(722)와 접촉하여 결합부(721)를 견고하게 지지하여 공구부(700)를 이중 배력에 의해 강력하게 클램핑하게 된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 것처럼, 공구부(700)를 언클램핑할 경우에, 공구 보관부(600)가 수평방향 좌측으로 이동하여 클램핑부(800)에서 언클램핑된 공구부(700)를 수납할 준비를 한다. 이와 동시에 유압이 제1 단턱부(812)와 실린더부(820) 사이로 유입되어 실린더부(820)가 유압에 의해 수직상방으로 이동함과 동시에 로킹부(850)가 테이퍼부(722) 및 경사면(821)과 이탈되면서 안착부(814)로 슬라이딩 이동하면서 홀더부(720)의 결합부(721)에 대한 구속이 해제되면서 공구부(700)가 자중에 의해 수직하방으로 이동하고, 이와 동시에 와이퍼부(500)는 수직상방으로 이동하면서 공구부(700)의 결합부(721)가 개방부(811)의 외부로 탈거된다. 결합부(721)가 제2 피스톤부(832)를 가압하지 않고 탈거되면, 제1 탄성부재(840)의 탄성력에 의해 제2 피스톤부(832)가 수직하방으로 이동한다.
이때에 제2 피스톤부(832)의 플랜지부(833)가 실린더부(820)의 걸림턱부(822)에 접촉하여 제2 피스톤부(832)가 개방부(811)의 외부로 이탈되는 것을 방지하면서 개방부(811)의 이격공간을 최소화하면서 개방부(811)를 폐쇄하게 된다.
이처럼, 제1 탄성부재의 탄성력과 로킹부의 이동에 의한 슬라이딩 운동을 통해 신속하고 용이하게 공구부를 언클램핑함과 동시에 제2 피스톤부가 개방부를 완벽하게 밀폐함에 따라 칩과 절삭유의 유입에 의한 장비 손상을 최소화면서 공구 언클램핑 시간을 감소시켜 비가공 시간 최소화에 의한 생산성을 증대시킬 수 있다.
따라서, 본 발며엥 의한 공작기계의 공구 클램핑 장치는 공구 클램핑력의 증가에 따라 공구의 이동이나 공작물 가공중에 공구가 클램핑부에서 이탈되어 낙하되는 것을 방지하며, 공구의 낙하에 따른 안전사고를 미연에 방지하고, 공구의 낙하에 의한 공구손상을 예방하여 공작기계의 유지비용과 생산비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 : 공구 클램핑 장치, 2 : 주축,
3 : 밀링 스핀들, 4 : 심압대,
100 : 베드, 200 : 프레임,
300 : 제1 슬라이드 커버, 400 : 제2 슬라이드 커버,
500 : 와이퍼부, 510 : 공간부,
600 : 공구 보관부, 700 : 공구부,
710 : 공구대, 711 : 공구,
720 : 홀더부, 721 : 결합부,
722 : 테이퍼부, 800 : 클램핑부,
810 : 하우징부, 811 : 개방부,
812 : 제1 단턱부, 813 : 제2 단턱부,
814 : 안착부, 820 : 실린더부,
821 : 경사면, 822 : 걸림턱부,
830 : 피스톤부, 831 : 제1 피스톤부,
832 : 제2 피스톤부, 833 : 플랜지부,
840 : 제1 탄성부재, 850 : 로킹부,
860 : 제2 탄성부재.

Claims (9)

  1. 베드;
    상기 베드의 일측에 형성되는 프레임;
    상기 프레임에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이드 커버;
    상기 제1 슬라이드 커버의 일부에 수직방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이드 커버;
    내부에 공간부를 구비하고, 상기 제2 슬라이드 커버의 일부에 설치되는 와이퍼부;
    상기 프레임의 일부에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되는 공구 보관부;
    상기 공구 보관부에 탈부착 가능하게 수납되는 공구부; 및
    상기 와이퍼부의 공간부에 설치되고, 상기 공구부를 수납하고 있는 상기 공구 보관부의 수평이동과 상기 와이퍼부의 수직이동에 의해 상기 공구부를 클램핑 또는 언클램핑하는 클램핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공구부는,
    선단에 공작물을 가공하기 위한 공구가 형성된 공구대; 및
    테이퍼부가 형성된 결합부를 구비하고, 상기 공구대를 지지하고 상기 공구 보관부에 탈부착 가능하게 결합 설치되는 홀더부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클램핑부는,
    상기 결합부가 출입할 수 있는 개방부를 구비하고, 상기 공간부에 설치되는 하우징부;
    상기 하우징부 내부에 수직이동 가능하게 설치되는 실린더부;
    상기 실린더부 내부에 수직이동 가능하게 설치되는 피스톤부;
    상기 피스톤부 내부에 설치되어 상기 피스톤부가 상기 개방부를 폐쇄하도록 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재; 및
    상기 하우징부와 상기 피스톤부 사이에 설치되어 상기 결합부의 상기 개방부의 출입 상태에 따라 상기 결합부와 접촉 또는 탈거되는 로킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상기 공간부의 내측으로 단차지게 형성된 제1 단턱부;
    상기 제1 단턱부에 대해 수직방향으로 이격되고, 상기 공간부의 내측으로 단차지게 형성되는 제2 단턱부; 및
    상기 제2 단턱부의 일부에 형성되는 안착부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피스톤부는,
    일측이 상기 공간부에 고정 설치되는 제1 피스톤부; 및
    상기 제1 피스톤부를 감싸고, 하부가 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 제1 피스톤부의 외주면을 따라 수직이동하면서 상기 개방부를 개방 또는 폐쇄하고, 상부에 플랜지부가 형성되는 제2 피스톤부;를 포함하고,
    상기 제1 탄성부재는 상기 제1 피스톤부와 상기 제2 피스톤부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실린더부는,
    상기 실린더부의 하부에 형성되어 상기 실린더부의 수직이동에 따라 상기 로킹부와 접촉하는 경사면; 및
    상기 실린더부의 내측면에 형성되어 상기 제2 피스톤부의 수직이동시 상기 플랜지부와 접촉하는 걸림턱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공간부의 내부에서 상기 와이퍼부와 상기 실린더부 사이에 설치되어 상기 실린더부에 탄성력을 제공하는 제2 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우 상기 제2 탄성부재에 의해 상기 실린더부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 접촉되어 상기 공구부를 클램핑하고,
    상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 외부로 탈거된 경우 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 제2 피스톤부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 이탈되면서 상기 안착부로 슬라이딩 이동되어 상기 공구부를 언클램핑하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 결합부가 상기 개방부를 통해 상기 클램핑부의 내부로 삽입된 경우 상기 제2 탄성부재에 의해 상기 실린더부가 수직하방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 접촉되어 상기 공구부를 클램핑하고,
    유압이 상기 제1 단턱부와 상기 실린더부 사이로 유입된 경우 상기 실린더부가 유압에 의해 수직상방으로 이동하여 상기 로킹부가 상기 테이퍼부 및 상기 경사면과 이탈되면서 상기 안착부로 슬라이딩 이동되어 상기 공구부가 자중에 의해 수직하방으로 이동하고 상기 와이퍼부는 수직상방으로 이동하면서 상기 공구부를 언클램핑하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 클램핑 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230157007A (ko) 2022-05-09 2023-11-16 주식회사 디엔솔루션즈 자동공구교환장치용 추가 도어장치, 이를 포함하는 자동공구교환장치 및 이의 제어방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200237534Y1 (ko) 2001-03-14 2001-10-08 화천기공 주식회사 공작기계의 팰릿 클램프 장치
JP2009034803A (ja) 2007-08-04 2009-02-19 Mori Seiki Co Ltd 自動工具交換装置を有する工作機械
JP2012045681A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Shin Nippon Koki Co Ltd ワーク旋削装置
CN106466716A (zh) 2015-08-14 2017-03-01 星视野精密机械股份有限公司 龙门加工机的附加轴定位夹持机构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100976027B1 (ko) 2003-06-24 2010-08-17 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치
KR102058750B1 (ko) * 2013-03-04 2019-12-23 두산공작기계 주식회사 공작기계
KR102099479B1 (ko) 2013-12-20 2020-04-09 두산공작기계 주식회사 공작기계용 보링 바 교체 장치
KR102562067B1 (ko) * 2016-05-23 2023-08-01 주식회사 디엔솔루션즈 롱보링바 매거진 및 이를 포함하는 공작기계

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200237534Y1 (ko) 2001-03-14 2001-10-08 화천기공 주식회사 공작기계의 팰릿 클램프 장치
JP2009034803A (ja) 2007-08-04 2009-02-19 Mori Seiki Co Ltd 自動工具交換装置を有する工作機械
JP2012045681A (ja) 2010-08-27 2012-03-08 Shin Nippon Koki Co Ltd ワーク旋削装置
CN106466716A (zh) 2015-08-14 2017-03-01 星视野精密机械股份有限公司 龙门加工机的附加轴定位夹持机构

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