KR20110108875A

KR20110108875A - 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치

Info

Publication number: KR20110108875A
Application number: KR1020100028319A
Authority: KR
Inventors: 서동문; 변우철
Original assignee: 주식회사 아스플로
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-06
Also published as: KR101150729B1

Abstract

본 발명은 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치를 개시하며, 본 발명의 회전 척은 서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 제1 및 제2 유압 구동 장치, 가공 대상의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 가지며 상기 제1 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 직선 방향으로 구동되는 제1 척 어셈블리 및 상기 가공 대상의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 제1 척 어셈블리와 서로 마주하도록 상기 제2 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 제1 척 어셈블리와 반대되는 방향의 상기 직선 방향으로 구동되는 제2 척 어셈블리을 포함하며, 상기 제1 및 제2 유압 구동 장치가 상기 제1 및 제2 척 어셈블리를 각각 서로 반대 방향으로 전진 및 후진하면 그에 연동되는 상기 제2 헤더의 회전에 의하여 상기 가공 대상을 회전시킨다.

Description

회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치{Rotatory chuck and Apparatus for manufacturing a forging using the same}

본 발명은 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 척에서 분리하지 않은 상태로 단조품의 가공 방향을 변경할 수 있는 회전 척과 상기 회전 척을 구동하면서 상기 단조품의 가공을 수행할 수 있는 단조품 가공 장치에 관한 기술이다.

다양한 공정을 수행하는데 이용되는 각종 반도체 장치에는 클링 피팅(Clean fitting) 부품이 이용되며, 클린 피팅 부품이란 고청정 상태를 요구하는 반도체 장치에 이용되는 부품을 포함한다.

클린 피팅 부품의 일예로 롱 엘보(Long elbow)나 롱 티(Long Tee)와 같은 것들이 예시될 수 있으며, 이들 롱 엘보나 롱 티는 단조품으로 성형된 후 선반에 고정되어서 원하는 형상을 갖도록 절삭 및 연마 등의 가공 공정을 거쳐서 제품화된다.

일반적으로 상술한 단조품은 바이트와 같은 절삭 공구 등과 같은 공구를 장착한 선반에서 가공되며, 여러 방향에서 단조품을 가공하기 위하여 단조품은 원하는 방향으로 공구를 지향하도록 배치되어야 한다.

일반적으로 선반에 장착되는 척은 일 면이 가공된 단조품의 다른 면을 가공하기 위해서는 단조품을 척에서 분리한 후 원하는 방향으로 배치한 후 재장착하는 구성을 갖는다.

그러나, 상술한 단조품의 재장착 과정은 통상 수작업으로 이루어지기 때문에 재 단조품이 원래 배치된 중심에서 틀어진 상태로 장착될 확률이 높다. 그러므로, 종래의 가공 방향을 변경하기 위하여 단조품을 탈부착하는 척은 단조품을 원하는 사양의 제품으로 정확하게 가공하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 상술한 척을 이용한 단조품 가공 방법은 단조품을 수작업으로 장착하고 탈착하는 작업이 반복됨에 따라 제품의 가공 시간이 많이 소용되는 문제점이 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 종래의 방법으로 단조품을 가공하는데 여러 문제점이 있으므로, 단조품을 가공함에 있어서 중심의 틀어짐이 없이 손쉽게 단조품을 회전시키면서 가공을 수행할 수 있는 방법의 제시가 필요하다.

더욱이 단조품을 장착하는 척을 저렴한 가격으로 구성할 수 있어서 단조품을 가공하는데 필요한 제작 단가를 절감할 수 있는 장치의 제시가 필요하다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 단조품과 같은 가공 대상을 탈착하지 않고 지지한 상태에서 자동으로 회전시켜서 중심이 틀어지지 않고 가공 면만 변경하여 원하는 가공을 수행할 수 있으며 가공 시간을 절감할 수 있는 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 간단한 부품으로 회전을 구현함으로써 저렴한 가격으로 구성할 수 있는 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 회전 척은, 가공 대상의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 갖는 제1 척 어셈블리, 상기 가공 대상의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 가공 대상을 상기 제2 헤드의 회전에 따라 회전시키는 제2 척 어셈블리, 및 상기 직선 방향의 전진과 후진을 위한 구동력을 상기 제1 척 어셈블리나 상기 제2 척 어셈블리 중 적어도 어느 하나에 제공하는 구동 장치를 포함함으로써, 상기 구동 장치의 상기 구동력으로 상기 제2 헤드의 회전을 유발시켜서 상기 제2 헤드에 지지되는 상기 가공 대상을 회전시킴을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 회전 척은, 서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 제1 및 제2 유압 구동 장치, 가공 대상의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 가지며 상기 제1 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 직선 방향으로 구동되는 제1 척 어셈블리 및 상기 가공 대상의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 제1 척 어셈블리와 서로 마주하도록 상기 제2 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 제1 척 어셈블리와 반대되는 방향의 상기 직선 방향으로 구동되는 제2 척 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 및 제2 유압 구동 장치가 상기 제1 및 제2 척 어셈블리를 각각 서로 반대 방향으로 전진 및 후진하면 그에 연동되는 상기 제2 헤더의 회전에 의하여 상기 가공 대상을 회전시킴을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단조품 가공 장치는, 베이스를 이루는 선반, 상기 선반에 설치되어서 단조품을 지지하고 회전시키는 회전 척, 및 상기 선반에 설치되어서 상기 회전 척에 의하여 회전 및 지지되는 상기 단조품을 가공하는 가공 장치를 포함하며, 상기 회전 척은 상기 단조품의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 갖는 제1 척 어셈블리, 상기 단조품의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향으로 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 가공 대상을 상기 제2 헤드의 회전에 따라 회전시키는 제2 척 어셈블리 및 상기 직선 방향의 전진과 후진을 위한 구동력을 상기 제1 척 어셈블리나 상기 제2 척 어셈블리 중 적어도 어느 하나에 제공하는 구동 장치를 포함함으로써 상기 구동 장치의 상기 구동력으로 상기 제2 헤드의 회전을 유발시켜서 상기 제2 헤드에 지지되는 상기 단조품을 회전시킴을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 단조품 가공 장치는, 베이스를 이루는 선반, 상기 선반에 설치되어서 단조품을 지지하고 회전시키는 회전 척, 상기 선반에 설치되어서 상기 회전 척에 의하여 회전 및 지지되는 상기 단조품을 가공하는 가공 장치를 포함하며, 상기 회전 척은 서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 제1 및 제2 유압 구동 장치, 상기 단조품의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 가지며 상기 제1 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 직선 방향으로 구동되는 제1 척 어셈블리 및 상기 단조품의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 제1 척 어셈블리와 서로 마주하도록 상기 제2 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 제1 척 어셈블리와 반대되는 방향의 상기 직선 방향으로 구동되는 제2 척 어셈블리를 포함하며 상기 제1 및 제2 유압 구동 장치가 상기 제1 및 제2 척 어셈블리를 각각 서로 반대 방향으로 전진 및 후진하면 그에 연동되는 상기 제2 헤더의 회전에 의하여 상기 단조품을 회전시킴을 특징으로 한다.

상술한 상기 제1 척 어셈블리는 일면에 상기 단조품을 지지하고 이면에는 로드가 형성된 상기 제1 헤드, 상기 로드가 관통되는 관통공을 갖는 커버, 적어도 스프링, 스프링 캡 및 베어링을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 커버와 결합되는 제1 캡, 상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 상기 스프링, 상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡 및 상기 스프링 캡과 상기 캡 간 사이에 회전력을 제공하도록 게재되는 상기 베어링을 포함할 수 있다.

그리고, 상술한 상기 제2 척 어셈블리는 일면에 상기 단조품을 지지하고 이면에는 로드가 형성되며 상기 제2 로드의 단부 측벽에 돌기된 코크가 형성된 상기 제2 헤드, 중앙에 제1 관통공을 갖는 베이스, 상기 베이스의 일면에 결합되며 제2 관통공과 제1 가이드 부재가 형성되고 상기 제2 관통공은 상기 제2 헤드의 상기 로드가 삽입되게 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며 상기 제1 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제2 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역 별로 동일 방향으로 경사진 제1 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 상부 커버, 상기 상부 커버와 반대 방향에서 상기 베이스와 결합되며 제3 관통공과 제2 가이드 부재가 형성되고 상기 제3 관통공은 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며 상기 제2 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제3 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역별로 상기 제1 경사면과 동일 방향으로 경사진 제2 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 하부 커버, 상기 제1 및 제3 관통구 내부에 배치되고 상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 스프링, 베어링과 개스킷 및 스프링 캡을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 하부 커버와 결합되는 캡, 상기 캡의 저면에 수용되는 상기 베어링, 상기 베어링의 상부에 배치되는 상기 개스킷 및 상기 개스킷 상부에 배치되어 상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 상기 제2 경사면과 중첩되는 위치에 형성되고, 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 상기 제1 경사면과 중첩되는 위치에 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 제1 경사면과 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 제2 경사면은 대응되는 적어도 둘 이상의 기울기가 다른 면을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 단조품을 가공하는 과정에서 단조품을 지지한 상태에서 가공을 위한 회전이 자동으로 이루어지기 때문에 단조품의 중심이 틀어짐 없이 가공이 이루어질 수 있으므로 정확한 사양으로 단조품을 가공할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 단조품을 탈착 및 장착하는데 시간이 소요되지 않기 때문에 가공 시간이 절감될 수 있는 효과가 있다.

또한, 간단한 부품으로 회전 척이 구성될 수 있으므로 단조품을 가공하는데 소요되는 제작 단가가 절감될 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의한 회전 척은 선반에 매립된 상태가 아닌 선반 상부로 노출되게 단조품을 지지하는 구조를 가질 수 있으므로 바이트와 같은 가공 도구의 접근성이 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단조품 가공 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 도면으로서 홀드 상태를 예시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예의 클로즈 상태를 예시한 평면도이다.
도 3 내지 도 10은 본 발명에 따라 단조품을 회전시키는 과정을 설명하기 위한 모식 평면도 및 측면도이다.
도 11은 척 어셈블리(18)의 홀드 상태를 예시한 측면도와 부분 절개 단면을 포함한 정면도이다.
도 12는 척 어셈블리(18)의 클로즈 상태를 예시한 측면도와 부분 절개 단면을 포함한 정면도이다.
도 13은 척 어셈블리(18)의 분해 사시도이다.
도 14는 척 어셈블리(18)의 단면도이다.
도 15는 척 어셈블리(18)의 하부 커버(34)의 평면도 및 측면도이다.
도 16는 척 어셈블리(18)의 상부 커버(30)의 평면도 및 측면도이다.
도 17은 척 어셈블리(14)의 단면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 회전 척의 회전 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 회전 척 및 그를 이용한 단조품 가공 장치를 개시한다.

본 발명에 따른 실시예는 도 1 및 도 2와 같이 실시될 수 있으며, 도 1은 단조품을 홀드한 상태를 예시한 것이고, 도 2는 단조품을 클로즈한 상태를 예시한 것이다.

본 발명에 따른 회전 척은 통상적인 가공 장치에서 제공되는 선반(10)에 설치될 수 있으며, 선반(10)은 본 발명의 실시를 위하여 단조품(5)을 가공하는 위치에 원형의 홀 또는 홈(11)이 구성된 것을 예시한다.

회전 척을 설치하는 베이스를 이루는 선반(10) 상에는 바이트와 같이 단조 가공하기 위한 도구를 이루는 다양한 가공 장치가 설치될 수 있으며, 가공 장치는 본 발명에 의하여 제공되는 회전 척에 지지되는 단조품(5)을 원하는 사양으로 가공하는 기능을 수행할 수 있다. 상술한 가공 장치는 설치 상태가 예시되지 않아도 당업자라면 통상적인 수준에서 이해할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

회전 척은 구동 장치와 척 어셈블리들을 포함하여 구성될 수 있으며, 구동 장치는 통상의 유압 구동 장치를 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예로서 구동 장치는 서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 유압 구동 장치(12, 16)들이 예시되고 있으며, 유압 구동 장치(12)의 상부에는 척 어셈블리(14)가 설치되고 유압 구동 장치(16)의 상부에는 척 어셈블리(18)가 설치된다.

유압 구동 장치(12, 16)는 유압에 의하여 직선 방향으로 구동되는 것으로 자신의 구동에 의하여 척 어셈블리(14, 18)에 구동력을 전달한다. 이때, 유압 구동 장치(12, 16)는 오픈(OPEN), 홀드(HOLD) 및 클로즈(CLOSE) 세 단계로 구동될 수 있으며, 오픈 상태는 유압 구동 장치(12, 16)가 멀리 이격됨으로써 상부의 척 어셈블리(14, 18)들이 이들 사이에 가공을 위한 단조품(5)을 배치하거나 또는 가공을 끝낸 단조품(5)을 탈착하기 위한 상태이고, 홀드 상태(도 1의 상태)는 단조품(5)을 단순히 지지하기 위한 상태이며, 클로즈 상태(도 2의 상태)는 척 어셈블리(14, 18)들을 가장 가까이 접근시킴으로써 단조품(5)을 가공하기 위하여 척 어셈블리(14, 18)들로써 단조품(5)이 유동되는 것을 방지할 수 있도록 압착하는 상태이다. 홀드 상태는 단조품(5)이 부착된 상태에서 센터의 틀어짐없이 지지하되 클로즈 상태보다 느슨하게 단조품(5)을 지지하는 상태이다.

상술한 바와 같이 유압 구동 장치(12, 16)에 의하여 구동력을 전달받아서 직선 방향으로 전진 및 후진하는 척 어셈블리(14, 18)들에는 각각 헤드(20, 22)들이 구성된다.

여기에서, 척 어셈블리(14)의 헤드(20)는 단조품(5)의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 탄성력을 갖도록 구성되며, 척 어셈블리(18)의 헤드(22)는 단조품(5)의 다른 면을 지지하고 직선 방향으로 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 직선 방향을 축으로 회전하도록 구성된다.

서로 마주하는 헤드(20, 22)들 사이에 단조품(5)이 지지되며, 헤드(22)의 회전에 따라 단조품(5)과 헤드(20)가 회전될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 실시예는 척 어셈블리(14, 18)의 전진과 후진에 의하여 헤드(22)의 회전이 유발되고, 헤드(22)가 회전됨에 따라서 단조품(5)이 회전된다.

즉, 도 3 및 도 4의 상태와 같이 단조품(5)을 클로즈한 상태에서, 도 5 및 도 6과 같이 척 어셈블리(14, 18)들이 후진하여 단조품(5)을 단조품을 홀드하는 상태로 변환되면 단조품은 척 어셈블리(14, 18)의 후진에 연동하여 45° 회전된다.

그 후, 도 7 및 도 8의 상태와 같이 단조품(5)을 다시 클로즈하면, 단조품(5)은 전진되는 척 어셈블리(14, 18)들의 구동력에 의하여 다시 45° 회전된다.

즉, 도 3 및 도 4의 상태에서 단조품(5)을 가공한 후 다른 면을 가공하기 위하여 도 5 및 도 6의 상태를 경유하여 도 7 및 도 8의 상태로 단조품(5)을 클로즈한다.

다시 도 7 및 도 8의 상태에서 단조품(5)을 가공이 완료되면 다른 면을 가공하기 위하여 도 9의 상태를 경유하여 도 10의 상태로 단조품(5)을 클로즈한다.

즉, 본 발명에 따른 실시예는 단조품(5)을 탈착없이 한 주기의 척 어셈블리(14, 18)의 전진 및 후진에 연동하여 90° 방향으로 회전하는 것을 실시하고 있다.

상술한 실시예와 같이 단조품(5)이 회전하는 것은 척 어셈블리(18)의 헤드(22)가 전진 및 후진에 각각 45°씩 회전함에 따라 이루어지는 것이며, 척 어셈블리(18)의 헤드(22)는 도 11과 같이 단조품(5)을 홀드하는 상태에서 도 12와 같이 척 어셈블리(18)가 전진하면 단조품(5)을 클로즈하면서 45° 회전한다.

상술한 회전은 척 어셈블리(18) 내부에 회전을 가이드 하는 구성을 포함함으로써 가능해지며, 이를 위한 척 어셈블리(18)는 도 13 및 도 14와 같이 예시될 수 있다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 척 어셈블리(18)는 일면에 단조품(5)을 지지하고 이면에는 로드(47)가 형성되며 로드(47)의 단부 측벽에 돌기된 코크(48)가 형성된 헤드(22), 중앙에 제1 관통공을 갖는 베이스(32), 베이스(32)의 일면에 결합되며 로드(47)가 관통하여 삽입되는 상부 커버(30), 상부 커버(30)가 결합된 반대 방향의 베이스(32)의 일면에 결합되는 하부 커버(34) 및 하부 커버(34)에 결합되는 캡(36)을 포함한다.

상부 커버(30)는 도 16과 같이 제2 관통공과 제1 가이드 부재(302)가 형성된다. 여기에서, 제2 관통공은 헤드(22)의 로드(47)가 삽입되게 베이스(32)의 제1 관통공에 연통된다. 그리고, 제1 가이드 부재(302)는 베이스(32)에 형성된 제1 관통공에 삽입되고 제2 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역 별로 동일 방향으로 경사진 제1 경사면(304)이 형성되어서 로드(22)의 코크(48)를 경사진 방향으로 유도하여 헤드(22)를 소정각 회전시킨다.

그리고, 하부 커버(34)는 도 15와 같이 제3 관통공과 제2 가이드 부재(342)가 형성된다. 여기에서 제3 관통공은 베이스(32)의 제1 관통공에 연통된다. 그리고 제2 가이드 부재(342)는 베이스(32)의 제1 관통공에 삽입되고 제3 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 등분할된 영역별로 제1 가이드 부재(302)의 제1 경사면과 동일 방향으로 경사진 제2 경사면(344)이 형성되어서 로드(22)의 코크(48)를 경사진 방향으로 유도하여 헤드(22)를 소정각 회전시킨다.

그리고, 베이스(32)의 제1 관통구와 하부 커버(34)의 제3 관통구 내부에 스프링(44)이 배치되고, 스프링(44)는 로드(47)의 단부에 일단이 맞닿고 로드(47)가 연장된 방향으로 제1 탄성력을 제공한다.

그리고, 캡(36)은 베어링(38)과 개스킷(40) 및 스프링 캡(42)을 수용하는 내부 공간을 가지며, 베어링(38)은 캡(36)의 저면에 수용되며, 캐스킷(40)은 베어링(38)의 상부에 배치되며, 스프링 캡(42)은 개스킷(40) 상부에 배치되어 스프링(44)의 타단을 지지한다.

여기에서, 상부 커버(30)의 제1 가이드 부재(302)의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 하부 커버(34)의 제2 가이드 부재(342)의 제2 경사면(344)과 중첩되는 위치에 형성되고, 하부 커버(34)의 제2 가이드 부재(342)의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상부 커버(30)의 제1 가이드 부재(302)의 제1 경사면(304)과 중첩되는 위치에 형성된다.

상부 커버(30)의 제1 가이드 부재(302)의 제1 경사면(304)과 하부 커버(340의 제2 가이드 부재(342)의 제2 경사면(344)은 대응되는 적어도 둘 이상의 기울기가 다른 면을 포함할 수 있다.

그리고, 척 어셈블리(18)와 마주하게 설치되는 척 어셈블리(14)는 도 17을 참조하여 설명될 수 있다.

척 어셈블리(14)는 일면에 단조품(5)을 지지하고 이면에는 로드(72)가 형성된 헤드(20), 로드(72)가 관통되는 관통공을 갖는 커버(60), 스프링(68), 스프링 캡(66) 및 베어링(64)을 수용하는 내부 공간을 가지며 커버(60)와 결합되는 캡(62), 로드(72)의 단부에 일단이 맞닿고 로드(72)가 연장된 방향으로 제1 탄성력을 제공하는 스프링(68), 스프링(68)의 타단을 지지하는 스프링 캡(66) 및 스프링 캡(66)과 캡(62) 간 사이에 회전력을 제공하도록 게재되는 베어링(64)을 포함한다. 그리고, 베어링(64)과 스프링 캡(66) 사이에는 기밀 상태를 유지하기 위하여 개스킷이 더 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 척 어셈블리(14, 18)가 구성됨으로써, 척 어셈블리(14)는 단조품(5)이 회전되면, 단조품(5)을 지지하는 헤드(20)가 회전되며, 헤드(20)의 회전은 베어링(64)에 의하여 보장될 수 있다. 이에 대하여 도 18을 참조하여 상세히 설명한다.

척 어셈블리(14)는 자신이 설치된 유압 구동 장치(12)가 전진하면 스프링(68)에 의하여 제1 탄성력이 강화됨으로써 단조품(5)을 클로즈 상태로 가압하고 반대로 유압 구동 장치(12)가 후진하면 스프링(68)에 의한 제1 탄성력이 약화됨으로써 단조품(5)을 홀드 상태로 지지하게 된다.

이와 대응되게 척 어셈블리(18)는 자신이 설치된 유압 구동 장치(16)가 전진하면 스프링(44)에 의하여 제2 탄성력이 강화됨으로써 단조품(5)을 클로즈 상태로 가압한다. 이와 동시에 헤드(22)는 단조품(5)을 가압하면서 밀리므로(P1에서 P2 쪽으로) 스프링(44)은 수축되고, 로드(47)의 코크(48)는 하부 커버(34)의 제2 가이드 부재(342)의 제2 경사면(344)에 맞닿아서 경사진 방향(P2에서 P3 쪽으로)으로 미끄러진다. 코크(48)의 미끄러짐은 로드(47)와 헤드(22)의 회전을 유발하며, 코크(48)가 제2 가이드 부재(342)의 분기점(P4) 즉 최하위점에 도달할 때까지 헤드(22)는 45° 회전(S 방향)된다.

그리고, 척 어셈블리(18)는 자신이 설치된 유압 구동 장치(16)가 후진하면 스프링(44)에 의한 제2 탄성력이 약화됨으로써 단조품(5)을 홀드 상태로 가압한다. 이와 동시에 헤드(22)는 단조품(5)을 가압하는 상태가 풀리므로(P3에서 P4 쪽으로) 스프링(44)은 이완되고, 로드(47)의 코크(48)는 상부 커버(30)의 제1 가이드 부재(302)의 제1 경사면(304)에 맞닿아서 경사진 방향(P4에서 P5 쪽으로)으로 미끄러진다. 코크(48)의 미끄러짐은 로드(47)와 헤드(22)의 회전을 유발하며, 코크(48)가 제1 가이드 부재(302)의 분기점(P5) 즉 최상위점에 도달할 때까지 헤드(22)는 45° 회전된다.

상술한 바와 같이 척 어셈블리(14, 18)의 한 주기의 전진과 후진이 이루어지면 도 18과 같은 메카니즘에 의한 척 어셈블리(18)의 헤드(22)의 회전에 의하여 90° 회전된다.

본 발명에 따른 실시예는 제1 가이드 부재(302)와 제2 가이드 부재(342)가 대응되는 4분할되면서 서로 엇갈리게 배치됨으로써 척 어셈블리(14, 18)의 전진과 후진에 대응하여 헤드(22) 및 단조품(5)가 각각 45°회전하며, 척 어셈블리(14, 18)의 한 주기의 전진과 후진에 대응하여 헤드(22) 및 단조품(5)이 90°회전하도록 실시된 것이다. 본 발명은 이에 국한되지 않고 제1 가이드 부재(302)와 제2 가이드 부재(342)를 더욱 미세하게 분할하고 서로 엇갈리게 배치함으로써 보다 미소한 각도로 회전될 수 있도록 구성할 수 있으며, 반대로 제1 가이드 부재(302)와 제2 가이드 부재(342)를 이분할하고 서로 엇갈리게 배치함으로써 180℃로 회전할 수 있도록 구성할 수 있다. 본 발명에 따른 기술적 사상을 이해한 자라면 상술한 변형예는 구체적인 도면의 제시없이 용이하게 실시할 수 있으므로 이에 대한 구성과 설명은 생략한다.

상술한 본 발명에 따른 회전 척은 단조품 가공 장치에 설치되어 실시된 것을 예시하였으나, 이에 국한되지 않고 척이 구성되는 다양한 장치에 적용될 수 있음은 자명하다.

5 : 단조품 10 : 선반
12, 16 : 유압 구동 장치 14, 18 : 제 1 및 제 2 척 어셈블리
20, 22 : 헤드

Claims

가공 대상의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 갖는 제1 척 어셈블리;
상기 가공 대상의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 가공 대상을 상기 제2 헤드의 회전에 따라 회전시키는 제2 척 어셈블리; 및
상기 직선 방향의 전진과 후진을 위한 구동력을 상기 제1 척 어셈블리나 상기 제2 척 어셈블리 중 적어도 어느 하나에 제공하는 구동 장치;를 포함함으로써,
상기 구동 장치의 상기 구동력으로 상기 제2 헤드의 회전을 유발시켜서 상기 제2 헤드에 지지되는 상기 가공 대상을 회전시킴을 특징으로 하는 회전 척.
서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 제1 및 제2 유압 구동 장치;
가공 대상의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 가지며 상기 제1 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 직선 방향으로 구동되는 제1 척 어셈블리; 및
상기 가공 대상의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 제1 척 어셈블리와 서로 마주하도록 상기 제2 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 제1 척 어셈블리와 반대되는 방향의 상기 직선 방향으로 구동되는 제2 척 어셈블리;을 포함하며,
상기 제1 및 제2 유압 구동 장치가 상기 제1 및 제2 척 어셈블리를 각각 서로 반대 방향으로 전진 및 후진하면 그에 연동되는 상기 제2 헤더의 회전에 의하여 상기 가공 대상을 회전시킴을 특징으로 하는 회전 척.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 척 어셈블리는,
일면에 상기 가공 대상을 지지하고 이면에는 로드가 형성된 상기 제1 헤드;
상기 로드가 관통되는 관통공을 갖는 커버;
적어도 스프링, 스프링 캡 및 베어링을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 커버와 결합되는 캡;
상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 상기 스프링;
상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡; 및
상기 스프링 캡과 상기 캡 간 사이에 회전력을 제공하도록 게재되는 상기 베어링을 포함하는 회전 척.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 척 어셈블리는,
일면에 상기 가공 대상을 지지하고 이면에는 로드가 형성되며 상기 제2 로드의 단부 측벽에 돌기된 코크가 형성된 상기 제2 헤드;
중앙에 제1 관통공을 갖는 베이스;
상기 베이스의 일면에 결합되며 제2 관통공과 제1 가이드 부재가 형성되고, 상기 제2 관통공은 상기 제2 헤드의 상기 로드가 삽입되게 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며, 상기 제1 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제2 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역 별로 동일 방향으로 경사진 제1 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 상부 커버;
상기 상부 커버와 반대 방향에서 상기 베이스와 결합되며 제3 관통공과 제2 가이드 부재가 형성되고, 상기 제3 관통공은 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며, 상기 제2 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제3 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역별로 상기 제1 경사면과 동일 방향으로 경사진 제2 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 하부 커버;
상기 제1 및 제3 관통구 내부에 배치되고 상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 스프링;
베어링과 개스킷 및 스프링 캡을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 하부 커버와 결합되는 캡;
상기 캡의 저면에 수용되는 상기 베어링;
상기 베어링의 상부에 배치되는 상기 개스킷; 및
상기 개스킷 상부에 배치되어 상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡;을 포함하는 회전 척.
제4항에 있어서,
상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 상기 제2 경사면과 중첩되는 위치에 형성되고, 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 상기 제1 경사면과 중첩되는 위치에 형성되는 회전 척.
제5항에 있어서,
상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 제1 경사면과 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 제2 경사면은 대응되는 적어도 둘 이상의 기울기가 다른 면을 포함하는 회전 척.
베이스를 이루는 선반;
상기 선반에 설치되어서 단조품을 지지하고 회전시키는 회전 척;
상기 선반에 설치되어서 상기 회전 척에 의하여 회전 및 지지되는 상기 단조품을 가공하는 가공 장치;를 포함하며,
상기 회전 척은,
상기 단조품의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 갖는 제1 척 어셈블리;
상기 단조품의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향으로 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 가공 대상을 상기 제2 헤드의 회전에 따라 회전시키는 제2 척 어셈블리; 및
상기 직선 방향의 전진과 후진을 위한 구동력을 상기 제1 척 어셈블리나 상기 제2 척 어셈블리 중 적어도 어느 하나에 제공하는 구동 장치;를 포함함으로써,
상기 구동 장치의 상기 구동력으로 상기 제2 헤드의 회전을 유발시켜서 상기 제2 헤드에 지지되는 상기 단조품을 회전시킴을 특징으로 하는 단조품 가공 장치.
베이스를 이루는 선반;
상기 선반에 설치되어서 단조품을 지지하고 회전시키는 회전 척;
상기 선반에 설치되어서 상기 회전 척에 의하여 회전 및 지지되는 상기 단조품을 가공하는 가공 장치;를 포함하며,
상기 회전 척은,
서로 이격된 위치에 설치되어서 서로 반대되는 직선 방향으로 구동되는 제1 및 제2 유압 구동 장치;
상기 단조품의 일면을 지지하고 회전이 자유롭고 직선 방향으로 제1 탄성력을 가지는 제1 헤드를 가지며 상기 제1 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 직선 방향으로 구동되는 제1 척 어셈블리; 및
상기 단조품의 다른 면을 지지하고 상기 직선 방향으로 제2 탄성력을 가지며 한 주기 단위의 상기 직선 방향의 전진과 후진에 연동하여 미리 정해진 각도만큼 상기 직선 방향을 축으로 회전하는 제2 헤드를 가지며 상기 제1 척 어셈블리와 서로 마주하도록 상기 제2 유압 구동 장치에 설치되어서 상기 제1 척 어셈블리와 반대되는 방향의 상기 직선 방향으로 구동되는 제2 척 어셈블리;을 포함하며,
상기 제1 및 제2 유압 구동 장치가 상기 제1 및 제2 척 어셈블리를 각각 서로 반대 방향으로 전진 및 후진하면 그에 연동되는 상기 제2 헤더의 회전에 의하여 상기 단조품을 회전시킴을 특징으로 하는 단조품 가공 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 척 어셈블리는,
일면에 상기 단조품을 지지하고 이면에는 로드가 형성된 상기 제1 헤드;
상기 로드가 관통되는 관통공을 갖는 커버;
적어도 스프링, 스프링 캡 및 베어링을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 커버와 결합되는 캡;
상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 상기 스프링;
상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡; 및
상기 스프링 캡과 상기 캡 간 사이에 회전력을 제공하도록 게재되는 상기 베어링을 포함하는 단조품 가공 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제2 척 어셈블리는,
일면에 상기 단조품을 지지하고 이면에는 로드가 형성되며 상기 제2 로드의 단부 측벽에 돌기된 코크가 형성된 상기 제2 헤드;
중앙에 제1 관통공을 갖는 베이스;
상기 베이스의 일면에 결합되며 제2 관통공과 제1 가이드 부재가 형성되고, 상기 제2 관통공은 상기 제2 헤드의 상기 로드가 삽입되게 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며, 상기 제1 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제2 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역 별로 동일 방향으로 경사진 제1 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 상부 커버;
상기 상부 커버와 반대 방향에서 상기 베이스와 결합되며 제3 관통공과 제2 가이드 부재가 형성되고, 상기 제3 관통공은 상기 베이스의 제1 관통공에 연통되며, 상기 제2 가이드 부재는 상기 제1 관통공에 삽입되고 상기 제3 관통공의 테두리에 연장되면서 평면적으로 다수로 등분할되면서 상기 등분할된 영역별로 상기 제1 경사면과 동일 방향으로 경사진 제2 경사면이 형성되어서 상기 제2 로드의 상기 코크를 경사진 방향으로 유도하여 상기 제2 헤드를 소정각 회전시키는 하부 커버;
상기 제1 및 제3 관통구 내부에 배치되고 상기 로드의 단부에 일단이 맞닿고 상기 로드가 연장된 방향으로 상기 제1 탄성력을 제공하는 스프링;
베어링과 개스킷 및 스프링 캡을 수용하는 내부 공간을 가지며 상기 하부 커버와 결합되는 캡;
상기 캡의 저면에 수용되는 상기 베어링;
상기 베어링의 상부에 배치되는 상기 개스킷; 및
상기 개스킷 상부에 배치되어 상기 스프링의 타단을 지지하는 상기 스프링 캡;을 포함하는 단조품 가공 장치.
제10항에 있어서,
상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 상기 제2 경사면과 중첩되는 위치에 형성되고, 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 등분할된 영역의 분할점은 그에 대응되는 상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 상기 제1 경사면과 중첩되는 위치에 형성되는 단조품 가공 장치.
제11항에 있어서,
상기 상부 커버의 상기 제1 가이드 부재의 제1 경사면과 상기 하부 커버의 상기 제2 가이드 부재의 제2 경사면은 대응되는 적어도 둘 이상의 기울기가 다른 면을 포함하는 단조품 가공 장치.