KR101498681B1 - 기계나 제품 고정용 클램핑 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀기계나 부품을 고정하는 클램핑 방법에 관한 것으로, 상세하게는 받침대나 지그에서 정확한 위치를 확보하기 위하여 고정용 홀이 형성된 제품이나 기계의 센터를 정확하고 견고하게 고정하고, 쉽게 풀 수 있도록 한 기계 제품 고정용 클램핑 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 제품에 형성된 체결공에 클램핑 장치를 체결하여 간편하고, 제품을 고정하고 풀 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 클램핑 장치는 받침대나 지그에 다수 개를 설치하여 체결공이 형성된 제품을 받침대나 지그에 올려놓은 후 클램핑 장치에 설치된 1차 및 2차 실린더를 작동시켜 제품을 자동으로 클램핑 되도록 한 것으로, 실린더에 의하여 작동되므로 제품을 견고하게 고정할 수가 있고, 제품에 형성된 체결공에 정확하게 체결되어 고정되므로 센터를 정확하게 잡을 수가 있다.
따라서 본 발명은 제품의 정확한 센터를 잡아 고정하므로 자동화 라인에서 용이하게 사용할 수가 있는 유용한 발명이다.

Description

기계나 제품 고정용 클램핑 방법 및 그 장치{The clamping method of the machine and products and thereof device}

본 발명은 정밀기계나 부품을 고정하는 클램핑 방법에 관한 것으로, 상세하게는 받침대나 지그에서 정확한 위치를 확보하기 위하여 고정용 홀이 형성된 제품이나 기계의 센터를 정확하고 견고하게 고정하고, 쉽게 풀 수 있도록 한 기계 제품 고정용 클램핑 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 소형의 CNC선반, 펀칭기, 융착기와 같은 정밀 기계는 받침대에 기계를 놓은 후 기계의 몸체에 형성된 체결공에 고정볼트를 체결하여 정밀기계를 고정하게 되며, 또한 자동차의 도어와 같은 제품에 부품을 고정하기 위하여 제품을 지그에 고정한 후 부품을 고정하게 되는바, 이때 정밀기계나 도어를 고정하기 위하여 여러 가지의 클램핑 장치가 사용하고 있다.

종래에 사용되어온 클램핑 장치는 정밀기계나 제품에 형성된 체결공에 고정볼트를 체결하여 고정하는 방법이 이용되고 있으나, 이 방법은 정밀기계를 고정한 후 분리하거나 이동하지 않을 경우는 상관이 없으나 잦은 이동이 있을 경우에는 매 이동시마다 고정볼트를 풀고 조여야 함으로써 사용할 수가 없는 단점이 있다.

특히 자동차의 도어와 같이 하나의 지그에서 고 하중의 제품에 여러 가지의 부품을 고정한 다음 부품이 고정된 제품을 인출하고 다시 다른 제품을 고정하여 다른 부품을 고정하는 조립라인일 경우 종래에 사용되어온 고정장치는 바이스와 같은 원리의 클램핑 장치를 지그와 제품의 모서리 부에 다수 개를 고정하여 제품을 고정하는 방식이 주종을 이루고 있다.

즉 고정구가 형성된 몸체에 이동구를 체결하고 이동구는 핸들이 설치된 나사 축을 회전시켜 좌우로 이동되게 하여 고정하는 방식으로서, 이 방법 또한 매번 제품을 고정하고나 풀고자 할 경우 작업자가 일일이 수작업으로 클램핑 장치의 핸들을 돌려야 함으로서 작업이 불편하고 힘들며, 작업 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

또한, 상기의 방법은 제품이나 기계에 구성된 고정홀을 이용하지 못함으로써 정확한 센터를 잡아 고정할 수가 없으며, 이로 인하여 하나의 제품을 생산하기 위하여 자동화 라인으로 만들 경우 정확한 센터를 잡지 못함으로써 매번 작업자가 제품의 센터를 잡아주어야 하는 문제점이 있다.

그리고 상기 종래의 방법은 제품이나 기계를 외부에서 고정함으로써 클램핑 장치가 외부로 노출되어 불필요한 공간을 차지하는 단점이 있으며, 작업자가 작업시 외부로 노출된 클램핑 장치를 건드려 제품의 센터가 변경되거나, 부주의할 경우 작업자가 다치게 되는 등의 문제점이 있다.

대한민국 특허 제10-0569107호(2006년 4월 7일 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제품에 형성된 체결공에 클램핑 장치를 체결하여 간편하고, 제품을 고정하고 풀 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 작업자가 별도의 작업 없이 실린더를 작동하여 한번에 간편하게 고정하고 풀 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단을 설명하면 다음과 같다.

클램핑 장치를 받침대나 지그에 고정하고 클램핑 장치에 구성된 실린더에 펌프나 컴프레셔를 연결하는 클램핑 장치 고정단계;

상기 클램핑 장치가 설치된 받침대나 지그의 상부에 고정홀이 형성된 제품을올려놓는 제품 적재단계;

상기 적재단계에 의하여 제품이 받침대나 지그의 상부에 위치한 상태에서 1차 실린더가 작동하여 실린더 로드의 상부에 체결된 2차 실린더와 고정구가 상승하며, 고정구는 제품에 형성된 체결공을 통과하여 상측으로 돌출되는 1차 실린더 작동단계;

상기 1차 실린더 작동단계에 의하여 1차 실린더 로드가 상승하면서 로드에 설치된 고정핀이 상승하면서 제품에 형성된 체결공의 상부로 돌출된 상태에서 상부와 하부 작동구의 체결홈에 체결되어 있는 회전체가 장공에 체결된 축을 기점으로 하여 장공을 가이드레일 삼아 이동하면서 체결홈의 상부 내측에 형성된 경사부를 타고 외측으로 90°회전하는 회전체 회전단계;

상기 회전단계에 의하여 고정핀이 제품의 외측으로 회전하여 고정된 상태에서 2차 실린더가 작동하여 회전체가 체결된 상부와 하부 작동구를 하강시키는 2차 실린더 작동단계;

상기 2차 실린더 작동단계에 의하여 회전체가 체결된 상부와 하부 작동구가 하강하여 제품을 압착하는 압착단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

한쪽에 받침대나 지그에 고정할 수 있도록 고정장치가 부착되며, 저면에 1차 실린더(3)를 설치하여 1차 실린더(3)의 로드(4)가 상측으로 돌출되게 하되 로드(4)의 끝 부분에는 밀대(17)가 고정 설치된 몸체(2);

상기 몸체(2)의 상부에 돌출된 1차 실린더(3)의 로드(4)가 중앙부에 관통되게 설치되며, 2차 로드(5)의 하단부는 몸체(2)에 고정하고 상단부의 내측에는 나사부(10')를 형성하여서 된 2차 실린더(6);

상기 2차 실린더 로드(5)의 상부 내측에 형성된 나사부(10')에 체결되도록 하단부 외부에 나사부(10)가 형성되며, 중앙부에 밀대(17)가 상부와 하부 작동하도록 관통공이 형성되고, 상부 한쪽에 체결공(16)을 형성하여서 된 상부와 하부 작동구(8);

상기 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16)에 삽입 체결되어 밀대(17)에 의하여 상승하면서 외측으로 회전하여 전개되는 회전체(11);

상기 2차 실린더(6)의 상부에 체결되며, 내부에 체결공(9)을 형성하여 회전체(11)가 체결된 상부와 하부 작동구(8)가 내장되며 상측에 제품이 올려져 적재 되도록 2차 실린더(6)에 고정설치된 커버(7);가 포함된 클램핑 장치(1)를 특징으로 한다.

상기 회전체(11)는 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16)에 삽입 체결되어 중앙부에 장공(13)을 형성하여 고정핀(12)에 의하여 회전되게 고정하며, 상부와 하부부에는 경사부(15)를 형성하여 상측의 경사부가 밀대(17)에 의하여 상승하면서 상부와 하부 작동구의 경사부(14)와 접하여 외측으로 회전 되게 하고, 하단부에는 호형의 만곡부를 형성하여 1차 실린더 로드(4)의 상부에 설치된 밀대(17)가 밀 때 상승하면서 회전되도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 회전체(11)가 밀대(17)에 의하여 상승하면서 밀대(17)에 의하여 고정되고, 회전체(11)는 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16)에 형성된 경사부(14)에 의하여 외측으로 회전하면서 회전체(11)의 하단 수평부가 체결공(16)의 경사부(14) 끝 부분에 형성된 수평으로 된 걸림턱에 걸려 90°이상 회전되지 않도록 하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 된 본 발명의 클램핑 장치는 받침대나 지그에 다수 개를 설치하여 체결공이 형성된 제품을 받침대나 지그에 올려놓은 후 클램핑 장치에 설치된 1차 및 2차 실린더를 작동시켜 제품을 자동으로 클램핑 되도록 한 것으로, 실린더에 의하여 작동되므로 제품을 견고하게 고정할 수가 있고, 제품에 형성된 체결공에 정확하게 체결되어 고정되므로 센터를 정확하게 잡을 수가 있다.

따라서 본 발명은 제품의 정확한 센터를 잡아 고정하므로 자동화 라인에서 용이하게 사용할 수가 있다.

그리고 본 발명은 1차 실린더가 작동하여 제품에 형성된 체결공으로 상부와 하부 작동구가 관통되어 올라가면서 상부와 하부 작동구의 끝 부분에 설치된 회전체가 밀대에 의하여 자동으로 회전되어 전개되고 2차 실린더에 의하여 제품을 압착하여 고정하게 되므로 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 1차 및 2차 실린더에 의하여 제품을 고정하므로 작업시간을 단축하고, 클램핑 장치가 받침대나 지그의 내부에 설치되므로 외부로 돌출되지 않아 센터가 이동될 염려가 없고 작업자가 다칠 염려가 없어 편하게 사용할 수가 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 방법을 보인 개략 블록도
도 2는 본 발명 클램핑 장치의 전체를 보인 개략 사시도
도 3은 본 발명 클램핑 장치의 분리상태를 보인 개략 분리 사시도
도 4는 본 발명 클램핑 장치가 작동되기 전의 상태를 보인 개략 정 단면도
도 5는 본 발명 클램핑 장치의 1차 실린더가 작동된 상태를 보인 개략 정 단면도
도 6은 본 발명 클램핑 장치의 상부와 하부 작동구가 상승하여 상부와 하부 작동구의 상부에 설치된 회전체가 회전되어 전개된 상태를 보인 개략 정 단면도
도 7은 본 발명 회전체의 요부 확대 단면도
도 8은 본 발명 클램핑 장치의 2차 실린더가 작동하여 회전체가 제품을 압착한 상태를 보인 정 단면도
도 9는 본 발명이 설치된 상태를 보인 사용상태 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에서 미설명 부호 30은 클램핑 장치가 체결되는 체결공이 형성된 제품을 보인 것이고, 40은 몸체에 고정되어 클램핑 장치를 받침대나 지그에 고정하는 체결장치를 보인 것이다.

도 9에서와 같이 몸체(2)의 한쪽에 체결장치를 설치하여 클램칭 장치(1) 다수 개를 받침대나 지그에 고정설치한다.

상기와 같은 상태에서 도 4 및 도 5에서와 같이 받침대나 지그에 다수 개가 설치되어 있는 클램핑 장치(1)의 커버(7)의 상측에 제품을 올려놓은 다음 클램핑 장치(1)를 작동시키면 1차 실린더(3)가 작동하면서 로드(4)가 인출되고, 이로 인하여 실린더 로드(4)의 상부에 설치된 밀대(17)가 상측으로 이동하게 된다.

이때 1차 실린더 로드(4)가 상승하면서 2차 실린더 로드(5)의 상측에 체결된 상부와 하부 작동구(8)를 밀게 되므로 상부와 하부 작동구(8)가 상측으로 이동하게 되고, 이로 인하여 상부와 하부 작동구(8)의 상측이 제품의 체결공을 통과하여 상측으로 인출된다.

상기와 같이 상부와 하부 작동구(8)가 제품의 체결공을 통과하여 상측으로 인출되면서 1차 실린더 로드(4)의 상측에 설치된 밀대(17)가 회전체(11)의 하단부를 밀게 된다.

이와 같이 회전체(11)는 도 6 및 도 7에서와 같이 회전체(11) 상부에 형성된 경사부(15)가 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16) 상부에 형성된 경사부(14)와 접하고 있는 상태에서 밀대(17)가 회전체(11)의 하단부를 밀게 되므로 회전체(11)는 장공(13)에 체결된 고정핀(12)을 타고 상측으로 이동하게 된다.

따라서 회전체(11)는 체결공(16)이 상측에 형성된 경사부(14)와 회전체(11)에 형성된 경사부(15)에 의하여 회전체(11)가 상승하면서 고정핀(12)을 기점으로 하여 외측으로 회전하게 된다.

이때 회전체(11)는 중앙부에 형성된 장공(13)에 의하여 고정핀(12)을 중심으로 하여 상하로 이동하면서 회전할 수가 있으며, 회전체(11)가 90°회전하게 되면 상부와 하부 작동구(8)에 형성된 체결공(16)의 걸림턱과 밀대(17)의 압착력에 의하여 견고하게 고정된다.

상기와 같은 상태에서 도 8에서와 같이 2차 실린더(6)가 작동하면 2차 실린더 로드(5)의 상부에 상부와 하부 작동구(8)가 하강하게 된다.

따라서 제품의 상부에서 상부와 하부 작동구(8)의 상측에 외측으로 회전체(11)가 회전되어 전개된 상태에서 2차 실린더(6)가 작동하여 상부와 하부 작동구(8)를 하강하게 되고, 이로 인하여 커버(7)의 상측에 올려진 제품을 회전체(11)가 하강하면서 제품의 상측으로 압착하면서 견고하게 고정하게 되는 것이다.

상기와 같이 제품이 클램핑 장치(1)에 의하여 고정된 상태에서 제품에 작업을 하면 되며, 작업이 끝난 후 제품을 인출하고자 할 경우 2차 실린더(6)를 작동하여 회전체(11)가 전개되어 있는 상부와 하부 작동구(8)를 상승시킨다.

상기와 같이 상부와 하부 작동구(8)가 상승한 상태에서 1차 실린더(3)를 작동시키면 1차 실린더 로드(4)가 하강하게 되고, 이로 인하여 로드(4)의 상측에 설치되어 있는 밀대(17)가 같이 하강하면서 원상복귀하게 된다.

따라서 회전체(11)가 설치되어 있는 상부와 하부 작동구(8)가 하강하게 되면 회전체(11)의 하단 경사부가 커버(7)의 상측에 접하면서 회전체(11)는 계속 하강하게 되므로 회전체(11)는 고정핀(12)이 체결된 장공(13)의 하단부로 밀리면서 회전체(11)가 체결공(16)의 내부로 절첩되면서 상부와 하부 작동구(8)가 하강하게 되어 제품의 체결공에서 상부와 하부 작동구(8)가 이탈하게 되므로 제품을 클램핑 장치가 설치된 받침대나 지그에서 간편하게 인출할 수가 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1. 클램핑 장치 1. 몸체
3. 1차 실린더 4. 1차 실린더 로드
5. 2차 실린더 로드 6. 2차 실린더
7. 커버 8. 상부와 하부 작동구
9. 16. 체결공 10. 10' 나사부
11. 회전체 12. 고정핀
13. 장공 14. 15. 경사부
17. 밀대

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 한쪽에 받침대나 지그에 고정할 수 있도록 고정장치가 부착되며, 저면에 1차 실린더(3)를 설치하여 1차 실린더(3)의 로드(4)가 상측으로 돌출되게 하되 로드(4)의 끝 부분에는 밀대(17)가 고정 설치된 몸체(2);
   상기 몸체(2)의 상부에 돌출된 1차 실린더(3)의 로드(4)가 중앙부에 관통되게 설치되며, 2차 로드(5)의 하단부는 몸체(2)에 고정하고 상단부의 내측에는 나사부(10')를 형성하여서 된 2차 실린더(6);
   상기 2차 실린더 로드(5)의 상부 내측에 형성된 나사부(10')에 체결되도록 하단부 외부에 나사부(10)가 형성되며, 중앙부에 밀대(17)가 상부와 하부 작동하도록 관통공이 형성되고, 상부 한쪽에 체결공(16)을 형성하여서 된 상부와 하부 작동구(8);
   상기 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16)에 삽입 체결되어 밀대(17)에 의하여 상승하면서 외측으로 회전하여 전개되는 회전체(11);
   상기 2차 실린더(6)의 상부에 체결되며, 내부에 체결공(9)을 형성하여 회전체(11)가 체결된 상부와 하부 작동구(8)가 내장되며 상측에 제품이 올려져 적재 되도록 2차 실린더(6)에 고정설치된 커버(7);가 포함된 클램핑 장치(1)를 특징으로 하는 기계나 제품 고정용 클램핑 장치에 있어서,
   상기 회전체(11)가 밀대(17)에 의하여 상승하면서 밀대(17)에 의하여 고정되고, 회전체(11)는 상부와 하부 작동구(8)의 체결공(16)에 형성된 경사부(14)에 의하여 외측으로 회전하면서 회전체(11)의 하단 수평부가 체결공(16)의 경사부(14) 끝 부분에 수평으로 형성된 걸림턱에 걸려 90°이상 회전되지 않도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 기계나 제품 고정용 클램핑 장치.

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