KR101874149B1

KR101874149B1 - 클램핑 고정구

Info

Publication number: KR101874149B1
Application number: KR1020140113988A
Authority: KR
Inventors: 한스 헤디거
Original assignee: 에로바 에이지
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2018-07-03
Also published as: AU2014203707B2; TWI621500B; JP2015083332A; ES2594355T3; CN104551730B; MY179160A; SG10201404056TA; CH708745A1; CA2855786A1; RU2014138637A; IL233532B; DK2865469T4; KR20150048027A; EP2865469B1; EP2865469A1; ES2594355T5; JP5945307B2; RU2590746C2; US9592579B2; CA2855786C

Abstract

본 발명은 척(1)을 포함하고 공작물 팔레트(2)를 척에 로크시키기 위한 클램핑 고정구에 관한 것이다. 척(1)은 센터링 스피곳(5) 형태의 제1 센터링 부재를 포함하고, 상기 공작물 팔레트(2)에는 본체(20)가 제공되며 센터링 디스크(23)가 고정된다. 센터링 디스크(23)에는 센터링 개구(24) 형태의 제2 센터링 부재가 제공된다. 공작물 팔레트(2)의 센터링 스피곳(5)은 공작물 팔레트(2)의 센터링 개구(24)에 적응되며, 공작물 팔레트는 X-방향 및 Y-방향으로 척(1)에 대해 정렬될 수 있다. 척(1)의 상부에는 밀봉 부재 조립체(7)가 제공된다. 센터링 디스크(23)와 공작물 팔레트(2)의 본체(20) 사이에는 센터링 디스크(23)보다 반경방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21)가 배치된다. 센터링 디스크(23)보다 반경방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21)의 부분은 공작물 팔레트(2)를 클램핑할 때 밀봉 부재 조립체(7)의 밀봉 부재와 밀봉 접촉하도록 구성된다.

Description

클램핑 고정구{CLAMPING FIXTURE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 기재된 바와 같이 구성된 클램핑 고정구, 상기 클램핑 고정구를 위한 청구항 11의 전제부에 기재된 바와 같이 구성된 공작물 팔레트(workpiece pallet), 및 상기 공작물 팔레트를 위한 청구항 15의 전제부에 기재된 바와 같이 구성된 밀봉 디스크에 관한 것이다.

일반적인 클램핑 고정구는 적소에 형성된 공작물 또는 공구용 팔레트를 클램핑하기 위해 사용되며, 척은 대개 작업대 및 공작 기계 또는 프레스에 고정 클램핑되는 반면에 공작물 팔레트는 반복적으로 적소에 고정되고 위치상 정확하게 다시 해제될 수 있다.

공지된 클램핑 고정구에는 공작물 팔레트 상에 배열된 클램핑 스피곳(spigot)을 장착하기 위한 중심 개구를 포함하는 척이 제공된다. 척 내에는 클램핑 고정구가 제공되며, 이 클램핑 고정구에 의해서 클램핑 스피곳이 또한 그에 따라서 공작물 팔레트가 견인되어 척에 대해 적소에 클램핑될 수 있다. 척에서 공작물 팔레트를 반복적으로 정확히 위치결정하는 것을 보장하기 위해, 척에는 복수의 센터링(centering) 스피곳이 제공되고 공작물 팔레트에는 대응하는 개수의 센터링 개구가 제공되는 것이 바람직하다. 공작물 팔레트를 척에 클램핑할 때, 센터링 스피곳은 센터링 개구에 교합되며 따라서 공작물 팔레트를 척에 대해 위치결정한다. 통상적으로, 센터링 개구는, 공작물 팔레트가 척에 클램핑된 후에 센터링 스피곳의 양쪽에서 각각의 센터링 스피곳과 대응 중심 개구 사이에 갭이 유지되도록 적어도 하나의 방향으로, 즉 반경 방향으로 대응 센터링 스피곳보다 다소 큰 치수를 갖는다.

이와 같이 구성된 클램핑 고정구에서 기본적인 한 가지 문제적 상황은, 공작물 팔레트에 클램핑된 공작물의 기계가공 중에, 예를 들어 절삭 부스러기 형태 등의 오염물이 특히 각각의 센터링 스피곳과 척의 대응 중심 개구 사이의 상기 갭에 수집될 수 있다는 것이다. 또한, 오염물에 추가적으로 예를 들어 냉매와 같은 다른 파편/요소가 척에 접근할 수 있다는 위험도 존재한다. 이 오염물 폐해는 한편으로 오염물로 인해 예를 들어 클램핑 기구가 봉쇄될 수 있기 때문에 척의 정확한 기능에 있어서 문제이며 다른 한편으로 오염물의 축적이 또한 공작물 팔레트를 적소에 클램핑할 때 반복 정확성에 부정적으로 영향을 미칠 수 있음을 알 것이다. 이 문제를 제거하기 위해서 예를 들어 공작물 팔레트의 하측과 밀봉 접촉하기 위한 시일을 척에 구비하는 클램핑 고정구가 공지되어 있다. 원형 공작물 팔레트의 경우에는 이것을 달성하기가 비교적 간단하지만, 특히 장방형 공작물 팔레트의 밀봉은 보다 어려운데 그 이유는 장방형 공작물 팔레트의 경우에 Z접촉을 형성하는 접촉면이 대개 높은 안정성을 지지하여 공작물 팔레트의 코너에서 완전히 외측으로 배치될 필요가 있기 때문이다. 이것이 공작물 팔레트를 척에 대해 밀봉하기 위해 사용될 수 있는 접촉면의 외측에 재료가 전혀 남아있지 않은 이유이다.

다른 문제는 광범위한 공작물 팔레트가 모두 기하구조가 다르게 존재한다는 것이다. 또한, 매우 다른 리세스를 구비하는 공작물 팔레트가 사용되며, 그 구조에 따라서 이 역시 적절한 밀봉을 방해할 수 있다. 한편으로 일련의 공작물 팔레트는 그 외부 치수에 있어서 약간, 예를 들면 1 내지 2mm 상이할 수도 있다.

본 발명은, 클램핑 고정구가 이제 척에 클램핑되는 공작물 팔레트에 의해 오염물에 대해 비침투적이어서 이제 공작물 팔레트에 클램핑된 공작물을 기계가공할 때 일체의 오염물이 척에, 특히 그 클램핑 기구에 접근할 수 없도록, 적소에서의 클램핑을 위해 척과 공작물 팔레트를 갖는 클램핑 고정구의 고도화에 관한 것이다.

이 목적을 위해서 본 발명에 따르면 청구항 1에 기재된 클램핑 고정구가 이제 이용 가능하게 된다.

이제, 센터링 디스크와 공작물 팔레트의 본체 사이에, 센터링 디스크보다 반경방향으로 돌출하는 밀봉 디스크를 배치하고, 센터링 디스크보다 반경방향으로 돌출하는 밀봉 디스크의 부분은 공작물 팔레트를 클램핑할 때 밀봉 부재 조립체의 밀봉 부재와 밀봉 접촉하도록 구성됨으로써, 이제 척의 클램핑 고정구가 오염물에 대해 비침투적인 것이 간단한 방식으로 보장된다. 이러한 달성은 또한, 이제 밀봉 디스크 및 대응 밀봉 부재에 의해 밀봉이 달성될 수 있기 때문에 공작물 팔레트의 형상 및 기하구조와 사실상 무관하다는 장점을 갖는다.

클램핑 고정구의 바람직한 태양 및 추가 실시예는 종속항 2 내지 10에 기재되어 있다.

하나의 특히 바람직한 추가 실시예에서, 밀봉 디스크는 센터링 디스크에 평행하게 배열되며, 밀봉 디스크에는 센터링 디스크의 센터링 개구 영역에서, 공작물 팔레트가 척에 클램핑될 때 센터링 스피곳이 내부로 연장될 수 있는 오목부가 제공된다. 이러한 구성에서는 밀봉 디스크와 센터링 디스크 사이에 매우 작은 간격만이 제공될 필요가 있다.

클램핑 고정구의 다른 특히 바람직한 추가 실시예에서, 센터링 디스크와 밀봉 디스크 사이에는 센터링 개구 영역에서 센터링 디스크의 축방향 유동(excursion)을 허용하는 적어도 하나의 스페이서 디스크가 배치된다. 이것은 공작물 팔레트를 클램핑할 때 센터링 디스크의 유연한 유동을 얻기 위한 간단하고 비용 효과적인 달성이다.

클램핑 고정구의 또 다른 특히 바람직한 추가 실시예에서, 밀봉 부재 조립체의 밀봉 부재는 리세스의 에지 부분에 밀봉 립(lip)을 구비한다. 이 립은 밀봉 판과 척 사이의 밀봉 연결을 달성한다.

클램핑 고정구의 또 다른 특히 바람직한 추가 실시예에서, 공작물 팔레트에는, 척에 클램핑될 때 공작물 팔레트에 대한 Z-정지부를 형성하도록 평탄 상부를 갖는 네 개의 스터드가 제공된다. 이 결과 공작물에는 Z-정지부가 형성된다. 이들 스터드는 센터링 디스크 및 밀봉 디스크를 공작물 팔레트의 본체에 동시에 고정하도록 구성됨으로써, 스터드는 동시에 다중-기능적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 추가 목적은, 오염물의 영향을 받지 않도록 클램핑 고정구에 클램핑될 수 있게 됨으로써 일반적인 클램핑 고정구에 사용하기에 특히 적합한 공작물 팔레트를 제공하는 것을 포함한다.

이 목적을 달성하기 위해, 본체, 및 상기 본체에 고정되고 센터링 개구 형태의 제2 센터링 부재가 기계가공되는 센터링 디스크를 포함하는 공작물 팔레트가 제공되며, 상기 센터링 디스크와 상기 공작물 팔레트의 본체 사이에는 센터링 디스크보다 반경방향으로 돌출하는 밀봉 디스크가 배치된다. 이러한 밀봉 디스크의 제공은 공작물 팔레트의 본체가 밀봉 부재에 적응될 수 있도록 구성되는 방식과 무관한 장점을 갖는다.

공작물 팔레트의 바람직한 추가 실시예는 종속항 12 내지 14에서 한정된다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 공작물 팔레트에 대해 제조하기에 간단하고 비용 효과적인 센터링 디스크를 제공하는 것을 포함한다.

이 목적은 청구항 15에 기재된 바와 같이 구성된 밀봉 디스크에 의해 달성된다.

결론적으로 본 발명의 또 다른 목적은 일반적인 클램핑 고정구를 위한 밀봉 장치를 범용적으로 적용되도록 구성하는 것이다.

이 목적은 청구항 16에 기재된 바와 같이 구성된 밀봉 장치에 의해 달성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 클램핑 고정구의 바람직한 예시적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에서와 같이 구성된 클램핑 고정구의 척 및 공작물 팔레트를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 공작물 팔레트가 클램핑된 척을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라 구성된 클램핑 고정구의 척 및 공작물 팔레트를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 클램핑 고정구의 조립 상태를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 공작물 팔레트가 클램핑된 척을 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 예시적 실시예의 부분 종단면을 도시한다.
도 7은 밀봉 디스크의 대체 실시예를 도시한다.

이제 도 1을 참조하면, 종래 기술에서와 같이 구성된 클램핑 고정구가 도시되어 있으며, 이것에 의해 일반적인 클램핑 고정구의 구조 및 작동이 이제 상술될 것이다. 클램핑 고정구는 척(1) 및 이것에 클램핑될 수 있는 공작물 팔레트(2)를 포함한다. 척(1)에는 공작물 팔레트(2) 상에 배치되는 클램핑 스피곳(26)을 장착하는데 도움을 주는 중심 개구(4)가 제공된다. 클램핑 스피곳(26)을 클램핑하기 위해 척(1)은 클램핑 기구를 포함하며 이 경우에 그 수단은 도시되지 않는다.

공작물 팔레트(2)는 공작물 또는 공구를 장착하는데 도움을 주며, 척(1)에 반복적으로 정확히 배치될 수 있다. 이 목적을 위해서 척(1)은 센터링 스피곳(5, 6) 형태의 센터링 부재를 구비하며, 공작물 팔레트(2)는 센터링 개구(24) 형태의 센터링 부재를 추가로 포함한다. 이 예에서 척(1)은 내측 원에 배치되는 네 개의 센터링 스피곳(5) 및 외측 원에 배치되는 네 개의 추가 센터링 스피곳(6)을 포함한다. 도시된 공작물 팔레트(2)의 센터링 개구(24)가 내측 센터링 스피곳(5)에 적응되며 외측 센터링 스피곳(6)은 대형 공작물 팔레트(도시되지 않음)와 협력하도록 작용한다. 네 개의 센터링 스피곳(5, 6)과 네 개의 센터링 개구(24) 양자는 각각 상호 90°오프셋된다.

네 개의 센터링 개구(24)는, 네 개의 스터드(25)에 의해 공작물 팔레트(2) 본체(20)의 하측에 고정되는 센터링 디스크(23)에 기계가공된다. 센터링 디스크(23)는 스틸 판금으로 제조되는 것이 바람직하며, 개구는 스탬핑에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 센터링 개구(24)의 영역에서 센터링 디스크(23)가 Z-방향으로, 즉 본체(20)의 방향으로 약간 유연하게 편향될 수 있도록 공작물 팔레트(2)의 본체(20)와 센터링 디스크(23) 사이에는 추가로 스페이서 디스크(도시되지 않음)가 배치된다. 척(1)에 클램핑될 때 공작물 팔레트(2)에 대한 Z-정지부를 형성하도록 각각의 스터드(25)의 면은 평탄하다. 스터드(25)의 면은 그라인딩 또는 래핑(lapping)에 의해 기계가공되는 것이 바람직하다. 척(1)은 센터링 스피곳(5)과 센터링 스피곳(6)이 배치되고 네 개의 오목부(12)가 제공되는 베이스 보디(11)를 구비하며, 오목부의 바닥은 공작물 팔레트(2)를 클램핑할 때 상기 스터드(25)에 대한 정지부로서 작용한다. 척(1)의 베이스 보디(11)는 베이스판(3) 상에 배치된다.

척(1)은 환형 토퍼(topper)(8) 및 중심 원형 리세스(10)를 갖는 원형 밀봉 부재(9)로 구성되는 밀봉 부재 조립체(7)에 의해 토핑된다. 이 밀봉 부재 조립체(7)는 척(1)에 클램핑될 때 그 하측이 원형 밀봉 부재(9)에 밀봉 접촉하는 원형 공작물 팔레트(도시되지 않음)를 밀봉하기에 적합하다. 이 목적을 위해서 각각의 공작물 팔레트는 원형 밀봉 부재(9)의 중심 리세스(10)보다 약간 큰 직경을 갖는다. 그러나, 도시된 장방형 공작물 팔레트(2)가 척(1)에 클램핑될 필요가 있을 때, 이 공작물 팔레트는 후술하듯이 밀봉 부재 조립체(7)의 원형 밀봉 부재(9)와 밀봉 접촉하지 않는다.

도시된 공작물 팔레트(2)에서는 본체(20)의 네 코너에 네 개의 스터드(25)가 배치된다. 공작물 팔레트(2) 또는 본체(20)의 일 측면에는 원형 리세스(28)가 기계가공되는데, 이 리세스(28)는 예를 들어 식별 칩을 수용하는데 도움이 되도록 본체(20)의 하측으로 하향 연장되지 않는다. 본체(20)의 다른 측면에는, 공작물을 아래로부터 공작물 팔레트를 통해서 클램핑하는데 도움이 되도록 하측으로 하향 연장되는 장방형 리세스(29)가 기계가공된다. 장방형 리세스(29)와 대향하는 측면에서 본체(20)에는 마찬가지로 대응 리세스(29)가 제공된다. 도시된 공작물 팔레트(2)는 이 경우에, 치수적으로 뿐만 아니라 구조 및 기하구조적으로 상이할 수 있는 복수의 다양한 공작물 팔레트를 대표하는 것이다.

공작물 팔레트(2)를 척(1)에 클램핑할 때, 각각의 센터링 스피곳(5)은 센터링 디스크(23)의 대응 센터링 개구(24)에 교합되어, 원추형 센터링 스피곳(5)의 측면이 센터링 개구(24)가 형성된 센터링 디스크(23)의 측벽과 접촉하게 만들고, 그 결과 공작물 팔레트(2)가 척(1)에 대해 정렬된다. 각각 90°오프셋되는 네 개의 센터링 스피곳(5) 및 대응하는 개수의 센터링 개구(24)를 제공함으로써, 공작물 팔레트(2)는 척(1)에 클램핑될 때 X-방향 및 Y-방향으로 뿐만 아니라 Z-축 주위로의 각도 위치결정에 관하여 정렬된다. 각각의 센터링 개구(24)가 각각의 센터링 스피곳(5)보다 약간 길기 때문에, 센터링 디스크(23) 내의 갭은 각각의 센터링 스피곳(5)의 양쪽에서 자유롭게 유지된다.

이제 도 2를 참조하면, 공작물 팔레트(2)가 클램핑된 척(1)이 도시되어 있다. 공작물 팔레트(2)의 각각의 측면과 원형 밀봉 부재(9) 사이에는 갭(27, 30)이 명백히 존재하며, 일 측을 따라서 연장되는 갭(27)은 비교적 작거나 좁은 반면에, 장방형 리세스(29)가 제공된 다른 측을 따라서 연장되는 다른 갭(30)은 비교적 크거나 넓다. 좁은 갭(27)을 거쳐서 뿐만 아니라 넓은 갭(30)을 거쳐서, 오염물이 화살표 18로 도시하듯이 척(1)의 내부 공작물에 접근할 수 있으며 이는 서두에 언급한 문제를 초래할 수 있다. 오염물은 센터링 디스크(23)의 각각의 면을 따르는 측에서 뿐만 아니라 센터링 스피곳과 대응 센터링 개구 사이의 양 측에 존재하는 갭을 거쳐서 척(1) 내에 접근할 수 있다. 오염물은 또한, 센터링 디스크(23)와 본체(20) 사이의 갭을 거쳐서 뿐만 아니라 센터링 디스크(23)의 구멍 또는 개구를 통해서 척(1) 내에 접근할 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 클램핑 고정구, 즉 척(1)과 공작물 팔레트(2)가 분해도로 도시되어 있다. 베이스판(3)에 고정된 베이스 보디(11)에 추가적으로, 척(1)은 다시 환형 토퍼(8)와 원형 밀봉 부재(13)로 구성되는 밀봉 부재 조립체(7)를 포함한다. 밀봉 부재(13)의 센터링 리세스(14)는 이 경우에 공작물 팔레트(2)의 형상 및 크기에 적응되며 원형 또는 장방형으로 구성된다. 밀봉 부재(13) 상에는 리세스(14)를 따라서 연장되는 탄성적으로 유연한 밀봉 립(19)이 배치된다. 밀봉 부재(13)의 측면에는 네 개의 캠형 돌출부(16)가 제공되며 이 도면에는 두 개의 돌출부만 도시되어 있다. 환형 토퍼(8)의 내측에는 형상 및 위치에 있어서 상기 캠형 돌출부(16)에 대응하는 리세스(17)가 포함된다. 밀봉 부재(13)가 환형 토퍼(8)에 삽입될 때, 상기 돌출부(16)는 밀봉 부재(13)가 환형 토퍼(8)에 대해 배향되도록 리세스(17)와 결합한다. 또한, 밀봉 부재(13)에는 표면 위로 연장되는 네 개의 원형 융기 부재(15)가 제공된다. 이들 융기 부재(15)의 뒤쪽에서, 밀봉 부재(13)에는 리세스(17)가 기계가공되며, 네 개의 외측 센터링 스피곳(6)이 리세스(17) 내로 연장될 수 있다. 환형 토퍼(8)는 바람직하게 볼트(도시되지 않음)의 반경방향 또는 축방향 배치에 의해 척(1)의 베이스 보디(11)에 고정된다.

본 발명에 따라 구성된 클램핑 고정구의 실질적으로 장방형 단면으로 구성된 공작물 팔레트(2)는 본체(20)의 하측에 고정되는 밀봉 디스크(21)와 그 아래 쪽에 이어지는 스페이서 디스크(22), 센터링 디스크(23) 및 클램핑 스피곳(26)을 포함한다. 또한 네 개의 스터드(25)는 상기 디스크(21, 22, 23)를 본체(20)에 고정하도록 작용하며, 그의 면은 스터드(25)가 체결구와 스페이서 양자로 기능하도록 Z-마운트로서 동시에 작용한다.

실질적으로 원형 또는 장방형으로 구성된 밀봉 디스크(21)는, 클램핑 스피곳(26)을 수용하기 위한 중심 개구(31)에 추가적으로, 코너 영역에 배치되고 스터드(25)에 의해 밀봉 디스크(21)를 고정하도록 작용하는 네 개의 개구(32)를 구비한다. 또한, 밀봉 디스크(21)는, 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24) 영역에서, 공작물 팔레트(2)의 클램핑 시에 척(1)의 내측 센터링 스피곳(5)이 내부로 연장될 수 있는 본체(20)의 하측 방향으로 상향 연장되는 네 개의 오목부(33)를 구비한다. 밀봉 디스크(21)의 오목부(33)는 재료-소성 성형에 의해 구성되고, 바람직하게는 딥 드로잉(deep drawing)에 의해 제조되며, 그 결과 밀봉 디스크(21)는 단일 피스로 제조될 수 있고 따라서 비교적 비용 효과적으로 제조될 수 있다. 밀봉 디스크(21)는 스틸 판금으로 제조되는 것이 바람직하며, 그 구멍/개구는 스탬핑에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

공작물 팔레트(2)의 본체(20)에는 하측을 향해 하향 연장되는 리세스(37) 또는 하측에 기계가공되는 보어구멍(36)이 제공되며, 따라서 본체(20)와 대면하는 측에서 융기부를 형성하는 밀봉 디스크(21) 내의 오목부(33)는 대응 보어구멍(36) 또는 리세스(37) 내로 연장될 수 있다. 밀봉 디스크(21)를 본체(20)의 하측에 고정할 때, 이는 그 평탄 상부에 의해서 따라서 밀봉적으로 본체(20)의 평탄 하측과 접촉된다. 이런 식으로 밀봉 디스크(21)는, 필요할 경우 공작물 팔레트(2)가 척(1)에 클램핑된 상태에서 공작물 팔레트(2)의 하측과 함께, 밀봉 부재(13)와 밀봉 접촉하는 종류의 뚜껑을 형성하고 척(1)을 상방 밀봉한다. 밀봉 디스크(21)의 형상은 리세스(14)의 형상과 일치할 수 있고, 밀봉 디스크(21)의 직경 또는 변의 길이는 리세스(14)보다 2mm 이상 클 수 있다.

스페이서 디스크(22)는 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24) 영역에 네 개의 반원형 리세스(34)를 구비함으로써 십자형으로 구성된다. 이들 리세스(34)는 센터링 개구(24) 영역에서의 센터링 디스크(23)가 Z-방향으로, 즉 본체(20)의 하측 방향으로 약간 편향될 수 있게 만든다. 공작물 팔레트의 X-방향 및 Y-방향 정렬 이후 스터드(25)의 면과 척(1)의 대응 접촉면 사이에 백분의 수 밀리미터의 작은 갭이 여전히 존재하기 때문에 공작물 팔레트(2)의 Z-방향으로의 최종 위치결정을 달성하기 위해서는 센터링 디스크(23)의 이러한 유연한 편향성이 필요하다. 공작물 팔레트(2)를 X-방향 및 Y-방향으로 정렬하는 것은 공작물 팔레트(2)를 척(1) 상에 느슨하게 배치함으로써 이루어진다. 공작물 팔레트(2)를 일체의 클램핑 힘이 없이 느슨하게 배치할 때, 척(1)의 센터링 스피곳(5)은 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24)에 진입한다. 그렇게 하는데 있어서, 원추형 센터링 스피곳(5)의 측면은 공작물 팔레트(2)를 X-방향 및 Y-방향으로 정렬하기 위해 각각의 센터링 개구(24)의 두 개의 측부 에지와 접촉한다. 공작물 팔레트(2)의 느슨한 배치 이후에, 상기 작은 갭은 스터드(25) 각각의 면과 척(1)에서의 대응 접촉면 사이에서 여전히 남아있다. Z-방향으로의 최종 위치결정은 이후, 공작물 팔레트(2)의 클램핑 스피곳(26)과 결합하고 이를 적소로 끌어당김으로써 센터링 디스크(23)를 센터링 개구(24) 영역에서 센터링 스피곳(5)에 의해 Z-방향으로 약간 편향시키는 척(1)의 클램핑 기구에 의해 이루어진다. 공작물 팔레트(2)를 척(1)에 클램핑할 때는 그 밀봉 디스크(21)에 의해 밀봉 부재(13)의 밀봉 립(19) 상에 밀봉 접촉한다.

이 종류의 밀봉 디스크(21)를 제공함으로써, 스터드(25)는 한편으로 네 개의 코너에 위치할 수 있고 따라서 공작물 팔레트(2) 또는 그 본체(20)에서 외측으로 매우 멀리에 위치할 수 있는 동시에, 공작물 팔레트(2)가 클램핑된 척(1)이 오염물의 진입에 대해 실질적으로 안전하도록 보장한다. 공작물 팔레트(2)의 네 개의 코너에 스터드(25)를 안착시키면 척(1)에 클램핑된 공작물 팔레트(2)의 양호한 안정성이 추가되는데, 이는 스터드(25)가 동시에 공작물 팔레트(2)를 위한 Z-마운트를 형성하기 때문이다.

공작물 팔레트(2)를 척(1)에 클램핑할 때 센터링 스피곳(5)이 밀봉 디스크(21)의 오목부(33) 내로 연장될 수 있기 때문에, 센터링 디스크(23)는 Z-방향으로 밀봉 디스크(21) 바로 근처에 배열될 수 있다. 이론적으로, 이것은 센터링 디스크(23)가 센터링 개구(24)의 영역에서 밀봉 디스크(21)로부터 센터링 디스크(23)의 유연성 편향의 최대 가능한 양만큼 이격될 때 충분하다.

밀봉 부재 조립체(7)는 밀봉 디스크(21)와 함께, 대부분의 다양한 공작물 팔레트 및 척에 적응될 수 있어서 보편적으로 적용될 수 있는 밀봉 장치를 형성한다. 밀봉 디스크는 신규 클램핑 고정구에 사용하기에 적합할 뿐 아니라 기존의 클램핑 고정구에 맞게 개조되기에도 적합하다.

이제 도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 척(1)과 공작물 팔레트(2) 각각이 조립된 상태로 도시되어 있다. 명백하듯이, 밀봉 디스크(21)는 스페이서 디스크(22)보다 측방향으로 돌출한다. 바람직하게, 밀봉 디스크(21)는 센터링 디스크(23)보다 측방향으로 대략 1 내지 3mm 만큼 돌출한다. 센터링 디스크(23)에 추가적으로, 밀봉 디스크(21)는 또한 본체(20)에서 완전히 외측에 배치된 네 개의 스터드(25)보다 측방향으로 돌출한다. 이 결과 밀봉 디스크(21)는 센터링 디스크(23)를 외측에서 둘러싸는 림을 포함하며 이로 인해 밀봉 디스크(21) 또는 공작물 팔레트(2)는 밀봉 부재(13)와 밀봉 접촉될 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 척(1)에 클램핑된 공작물 팔레트(2)가 도시되어 있다. 공작물 팔레트(2)는 센터링 디스크보다 측방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21) 부분에 의해 밀봉 부재(13)와 접촉한다. 척(1)에 배열된 밀봉 부재(13)는 공작물 팔레트(2)가 척(1)에 클램핑되자마자 밀봉 디스크(21)의 최외측 부분이 그 하측에 의해 밀봉 부재(13)와 밀봉 접촉하도록 공작물 팔레트(2)에 적응되는 것을 알 것이다. 밀봉 부재(13)에서의 공작물 팔레트(2)의 확실한 접촉을 위해서, 공작물 팔레트(2)의 중량에 추가적으로, 밀봉 부재(13)의 탄성과 함께 클램핑 시의 공작물 팔레트(2)의 축방향 운동(Z-방향)도 사용된다.

이제 도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 척(1)에 클램핑된 공작물 팔레트(2)의 부분 종단면도가 도시되어 있다. 이 도면은 센터링 디스크(23)보다 측방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21) 부분이 어떻게 밀봉 부재(13)와 접촉하는지를 명백히 보여준다. 내측 센터링 스피곳(5)이 밀봉 디스크(21)의 오목부(33) 내로 연장되는 것도 명백하다. 외측 센터링 스피곳(6)은 밀봉 부재(13)의 융기 부재(15)의 뒤쪽으로 연장된다. 마지막으로 환형 토퍼(8)가 어떻게 밀봉 부재(13)를 척(1)의 베이스 보디(11)의 표면에 대해 압박하는지가 명백하다. 밀봉 디스크(21)가 환형 토퍼(8) 및 밀봉 부재(13)와 함께 상부에서 척(1)을 밀봉하기 때문에, 공작물 팔레트(2)가 적소에 클램핑될 때 일체의 오염물이 척(1)의 내부에 접근할 수 없다.

이제 도 7을 참조하면, 밀봉 디스크(21)의 대체 실시예가 탑다운(top down) 및 바텀업(bottom up) 형태로 도시되어 있다. 밀봉 디스크(21)가 변형하는 경향을 체크하기 위해서, 금속으로 제조된 밀봉 디스크(21)에는 만입부(indentation)(39)가 제공된다. 만입부(39)는 소성 저온 성형에 의해 밀봉 디스크(21) 내에 만입된 복수의 리세스(40)에 의해 형성된다. 바람직하게, 밀봉 디스크(21)의 양쪽 편평 측부에 만입부(39)가 제공된다. 개별 리세스(40)의 깊이뿐 아니라 그 개수 및 형상은 모두 요건에 맞게 선택된다. 그러나, 어떤 경우에도, 만입부(39)는 "평탄한 시트"에 비해서 치수 안정성이 개선되도록 선택된다. 파형 만입부가 특히 유리한 것으로 판명되었으며, 만입부(39)는 스탬핑 또는 롤링에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 적어도 척(1)과 대면하는 밀봉 디스크(21)의 하측에서, 비만입(non-indented) 스트립(41)은 밀봉 부재(13)(도 3)의 탄성적으로 유연한 밀봉 립(19)이 밀봉 접촉할 수 있는 에지를 따라서 존속한다. 오목부(33)를 딥 드로잉한 후에 만입부를 제조하는 것이 특히 바람직하다. 이것은 딥 드로잉에 의한 변형을 무효화하고, 심지어는 부분적으로 제거한다. 밀봉 디스크(21)의 양쪽에 만입부(39)를 제공함으로써, 일체의 변형 경향이 어떤 경우에도 감소되는 반면에, 개구(31, 32, 42)의 스탬핑은 만입부를 적용한 후에 이루어지는 것이 바람직하다. 이미 언급된 개구(31, 32)에 추가적으로, 조립 개구(42)가 개구(32)(체결구 보어구멍) 내에 반경방향으로 배치되며 이는 밀봉 디스크(21)를 조립하는데 있어서 다른 부재와 함께 도움이 될 수 있다.

결론적으로 요약하면, 본 발명에 따라 구성된 클램핑 고정구는 척이 오염물로부터 실질적으로 보호되도록 특히 장방형 공작물 팔레트를 척에 클램핑하는데 적합하고, 신규 클램핑 고정구에 사용하기에 적합하며, 또한 기존의 클램핑 고정구에 맞게 개조되기에도 적합한 것에 유의해야 한다. 기존의 척에 이미 밀봉 부재 또는 밀봉 부재 조립체가 제공되어 있는 경우에는, 공작물 팔레트를 간단히 밀봉 부재에 적합한 밀봉 디스크로 개조하는 것으로 충분할 수 있다. 한편, 척과 공작물 팔레트에 각각 밀봉 부재 조립체 및 밀봉 디스크가 제공되는 해결책도 물론 가능하다.

Claims

척(1)을 포함하고 공작물 팔레트(2)를 척에 로크시키기 위한 클램핑 고정구로서, 상기 척(1)은 센터링 스피곳(5) 형태의 제1 센터링 부재를 포함하고, 상기 공작물 팔레트(2)에는 본체(20)가 제공되며, 센터링 개구(24) 형태의 제2 센터링 부재가 기계가공되는 센터링 디스크(23)가 고정되고, 상기 척(1)의 상기 센터링 스피곳(5)은 공작물 팔레트(2)의 상기 센터링 개구(24)에 교합되며 공작물 팔레트는 척(1)에 대해 X-방향 및 Y-방향으로 정렬될 수 있고, 상기 척(1)은 센터링 스피곳(5)의 측부에 밀봉 부재 조립체(7)를 구비하는, 클램핑 고정구에 있어서,
센터링 디스크(23)와 공작물 팔레트(2)의 본체(20) 사이에는 센터링 디스크(23)보다 측방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21)가 배치되며, 상기 센터링 디스크(23)보다 측방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21)의 부분은 공작물 팔레트(2)가 상기 척(1)에 클램핑될 때 밀봉 부재 조립체(7)의 밀봉 부재와 밀봉 접촉하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항에 있어서, 상기 밀봉 디스크(21)는 센터링 디스크(23)에 평행하게 배열되며, 밀봉 디스크(21)에는 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24) 영역에서, 공작물 팔레트(2)가 척(1)에 클램핑될 때 센터링 스피곳(5)이 내부로 연장될 수 있는 오목부(33)가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센터링 디스크(23)와 밀봉 디스크(21) 사이에는 센터링 개구(24) 영역에서 센터링 디스크(23)의 축방향 유동을 허용하는 적어도 하나의 스페이서 디스크(22)가 배치되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항에 있어서, 상기 스페이서 디스크(22)에는 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24) 영역에 리세스(34)가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단면으로 볼 때, 상기 공작물 팔레트(2)는 장방형으로 구성되며, 밀봉 부재 조립체(7)의 밀봉 부재(13)는 공작물 팔레트(2)의 형상에 일치하도록 형상화된 중심 리세스(14)를 포함하고, 밀봉 디스크(21)는 리세스(14)의 형상에 적응되며 미리 결정된 양만큼 측방향으로 리세스(14)보다 돌출하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제5항에 있어서, 밀봉 부재 조립체(7)의 상기 밀봉 부재(13)는 리세스(14)의 에지 부분에 밀봉 립(19)을 구비하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공작물 팔레트(2)에는, 척(1)에 클램핑될 때 공작물 팔레트(2)에 대한 Z-정지부를 형성하도록 평탄 상부를 갖는 네 개의 스터드(25)가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제7항에 있어서, 상기 스터드(25)는 센터링 디스크(23) 및 밀봉 디스크(21)를 공작물 팔레트(2)의 본체(20)에 동시에 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 부재 조립체(7)는 밀봉 부재(13)를 척(1)의 베이스 보디(11) 상에 위치시켜 고정하기 위해 밀봉 부재를 장착하도록 구성된 환형 토퍼(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 디스크(21)의 적어도 하나의 평탄 측부에는 만입부가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항의 클램핑 고정구(1)를 위한 공작물 팔레트로서, 본체(20) 및 상기 본체에 고정되고 센터링 개구(24) 형태의 제2 센터링 부재가 기계가공되는 센터링 디스크(23)를 포함하는 공작물 팔레트(2)에 있어서,
상기 센터링 디스크(23)와 상기 공작물 팔레트(2)의 본체(20) 사이에는 센터링 디스크(23)보다 측방향으로 돌출하는 밀봉 디스크(21)가 배치되는 것을 특징으로 하는 공작물 팔레트.
제11항에 있어서, 상기 밀봉 디스크(21)와 센터링 디스크(23) 사이에는 센터링 개구(24)의 영역에서 센터링 디스크(23)가 본체(20)의 방향으로 유연하게 가요성이도록 적어도 하나의 스페이서 디스크(22)가 배치되는 것을 특징으로 하는 공작물 팔레트(2).
제11항에 있어서, 상기 밀봉 디스크(21)는 단일 피스로 구성되며, 센터링 디스크(23)의 센터링 개구(24)의 영역에는 소성 성형으로 형성된 오목부(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물 팔레트(2).
제11항에 있어서, 상기 공작물 팔레트(2)에는 Z-정지부를 형성하도록 평탄 상부를 갖는 네 개의 스터드(25)가 제공되며, 상기 스터드(25)는 동시에 센터링 디스크(23) 및 밀봉 디스크(21)를 공작물 팔레트(2)의 본체(20)에 고정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물 팔레트(2).
제11항의 공작물 팔레트(2)를 위한 밀봉 디스크에 있어서,
상기 밀봉 디스크(21)는 단일 피스로 구성되고 원형 또는 장방형이며, 밀봉 디스크에는 네 개의 고정 개구(32)가 제공되고, 각각의 고정 개구는 두 개의 병렬 배치된 고정 개구(32) 사이의 중간에 소성 성형으로 형성된 오목부(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 디스크.
제1항 또는 제2항의 클램핑 고정구(1)를 위한 밀봉 장치에 있어서,
상기 밀봉 장치는 척(1)에 고정하기 위한 밀봉 부재 조립체(7) 및 공작물 팔레트(2)에 고정하기 위한 밀봉 디스크(21)를 포함하고, 밀봉 부재 조립체(7)는 환형 토퍼(8) 및 중심 리세스(14)가 구비된 밀봉 부재(13)를 포함하며, 상기 밀봉 부재(13)는 상기 환형 토퍼(8)에 의해 척(1)에 위치될 수 있고, 리세스(14)는 원형 또는 장방형으로 구성되며, 밀봉 디스크(21)의 형상은 리세스(14)의 형상과 일치하고, 밀봉 디스크(21)의 직경 또는 변 길이는 밀봉 부재(13)의 상기 리세스(14)보다 2mm 이상 큰 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.