KR101800614B1 - 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치 - Google Patents

Abstract

최소한의 간단한 구조를 가지면서 감지구의 위치 조절 또한 편리하게 이루어짐은 물론 감지구의 감지범위의 길이를 최대한 길게 가질 수 있도록 죠의 일 측면으로부터 밑면이 개방되도록 소정 깊이로 형성되는 슬라이드 홈; 상기 슬라이드 홈과 대응되게 형성되어 슬라이딩 가능하게 삽입되는 감지구; 상기 감지구와 나사결합되어 회전에 의해 상기 슬라이드 홈에서 감지구의 위치를 조절하는 조절볼트; 및 상기 조절볼트의 헤드를 감싸면서 그 조절볼트의 회전시키도록 관통된 삽입공이 형성되어 상기 죠의 측면으로 고정되는 고정블록;을 포함하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치를 제공한다.
그에 따라 감지구를 정확한 위치로 조절이 간편하게 이루어질 수 있는 효과와 함께 다양한 형태의 각 죠에도 적용이 이루어질 수 있는 뛰어난 범용성을 가질 수 있는 효과도 가진다.

Description

에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치{Mechanism for adjusting the position sensing device for detecting the stroke position of the air chuck jaw}

본 발명은 에어 척 죠의 스트로크위치를 감지하기 위한 감지구용 위치 조절장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 최소한의 간단한 구조를 가지면서 감지구의 위치 조절 또한 편리하게 이루어짐은 물론 감지구의 감지범위의 길이를 최대한 길게 가질 수 있도록 한 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 선반을 포함한 각종 공작기계나 생산라인, 조립라인 등과 같은 자동화 설비에는 피가공물의 정밀한 가공과 피가공물의 유동을 방지하기 위하여 척(Chuck)을 널리 이용하고 있으며, 피가공물의 가공이나 재질에 따라 또는 상기 공작기계나 각 설비의 성능과 특성에 따라 수동식 또는 자동식의 척을 이용하고 있다.

특히, 자동식 척은 기구적인 특성을 가지면서 구동수단에 의해 척킹 동작하는 것과, 전자석 방식의 솔레노이드를 이용한 척 및 유압이나 공기압을 이용하여 피가공물을 척킹하는 것으로 분류된다.

본원에서는 자동식 척 중 공기압을 이용한 에어 척에 대하여 설명하기로 한다.

에어 척은 케이싱의 내부에 실린더와 피스톤 및 플런저를 구비하고, 상기 플런저에 의해 가동되는 복수의 죠가 마련되어 피가공물을 척킹하도록 구성된다.

이러한 에어 척에는 죠를 가동시키는 방식에 따라 플러저에 형성된 경사면에 의해 가동되는 웨지 타입(wedge type)과, 플런저에 의해 회동되는 링크 레버 타입(link lever type) 등으로 구분된다.

상기한 웨지 타입의 에어 척과 관련된 선행기술에는 대한민국 등록실용신안 제20-0153136호 및 제20-0428463호와 등록특허 제10-0563613호 등에 게시된 바 있다.

또한, 링크 레버 타입의 에어 척과 관련된 선행기술에는 대한민국 등록특허 제10-0255294호 및 대한민국 등록특허 제10-0616447호 등에 게시된 바 있다.

한편, 상기와 같이 에어 척의 죠는 척킹을 위하여 가동되는 스트로크위치가 정해지는 데, 이러한 스트로크위치를 감지하기 위하여 케이싱에 감지센서가 장착되며, 상기 죠에 감지센서에 의해 감지하기 위한 감지구가 장착된다.

에어 척에 장착되는 종래의 감지구는 통상 죠의 밑면에 장착홈을 가공한 후 그 가공홈 상에 볼트와 스프링으로 지지되도록 마련된다.

이러한 종래의 방식은 스프링의 탄성력이 약해질 경우 죠의 작동으로 인해 감지구가 움직임으로써, 죠의 정확한 스트로크위치를 감지하지 못하는 단점을 가진다.

이러한 방식을 개선하고자 종래에도 한 쌍의 볼트로 감지구를 체결하여 스트로크위치를 감지하는 방식이 사용되었으나, 이는 전문적인 지식이 없는 경우 감지구의 위치를 제대로 설정하지 못하는 단점을 가진다.

특히, 상기 스프링 방식이나 한 쌍의 볼트로 감지구의 스트로크위치를 조절하는 방식에서의 가장 큰 단점은 감지구의 감지거리가 상당히 짧아 극히 제한적인 단점도 가짐은 물론 감지구를 설치하기 위한 죠의 가공작업 또한 상당히 번거롭고 불편한 단점을 가진다.

상기와 같이 에어 척 죠의 스트로크위치를 감지하기 위한 종래의 선행기술에는 대한민국 등록실용신안 제20-0153136호(이하 '특허문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 공기압을 이용하는 에어 척의 죠에 척의 이동 및 작동상태를 감지하는 마그네틱 센서를 설치하고 이 마그네틱 센서가 상기 죠와 함께 이동할 때 이를 감지하여 척킹 상태를 콘트롤하도록 하며, 상기 에어 척의 공기압이 누출되지 않도록 누출방지 수단을 구비하여 정확하고 원활한 에어 척킹 동작이 이루어질 수 있도록 하는 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0366002호(이하 '특허문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 죠 부재에 의한 공작물의 척동작을 간단한 구성에 의해 확실하게 검출할 수 있도록 제2로드의 기단부에 부착된 피검출부재와, 상기 케이싱의 위치검출부에 부착되어 상기 피검출부재를 검출하는 위치센서로 이루어지고 상기 죠 부재의 개폐위치를 검출하기 위한 척위치검출수단을 보유하는 것을 특징으로 하는 위치검출기구가 부착된 복합형 에어 척과 같은 기술도 제안된 바 있다.

또, 대한민국 등록특허 제10-0563613호(이하 '특허문헌 3'이라 한다)에 게시된 바와 같이 파지력을 증대시켜 공작물을 안정적으로 척킹할 수 있으면서도 죠의 척킹 범위를 가변적으로 조정할 수 있도록 한 스트록어져스터를 갖는 에어 척과 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0153136호 대한민국 등록특허 제10-0366002호 대한민국 등록특허 제10-0563613호

그러나 특허문헌 1 내지 3은 죠에 의해 피가공물을 척킹시 척킹 여부를 정확하게 감지하기 위한 기술로서, 죠의 스트로크위치를 감지하기 위한 감지구의 위치를 조절하기 위한 수단은 결여되어 있다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 주된 기술적 과제는 최소한의 간단한 구조를 가지면서 감지구의 위치 조절 또한 편리하게 이루어짐은 물론 감지구의 감지범위를 길이를 최대한 길게 가질 수 있도록 한 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 죠의 잦은 가동에도 감지구의 움직임을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 에어 척에 구비되어 척킹을 위해 가동되는 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치로서, 상기 위치 조절장치는 죠의 일 측면으로부터 밑면이 개방되도록 소정 깊이로 형성되는 슬라이드 홈; 상기 슬라이드 홈과 대응되게 형성되어 슬라이딩 가능하게 삽입되는 감지구; 상기 감지구와 나사결합되어 회전에 의해 상기 슬라이드 홈에서 감지구의 위치를 조절하는 조절볼트; 및 상기 조절볼트의 헤드를 감싸면서 그 조절볼트의 회전시키도록 관통된 삽입공이 형성되어 상기 죠의 측면으로 고정되는 고정블록;을 포함한다.

상기 슬라이드 홈은 밑면이 개방된 측에 형성되는 가이드 홈, 상기 가이드 홈과 연결되며 그 가이드 홈 보다 큰 직경을 갖도록 상기 죠의 일 측면으로부터 소정 깊이로 형성되는 지지홈으로 형성된다.

상기 감지구는 가이드 홈으로부터 돌출되어 슬라이딩 되는 감지턱부, 상기 감지턱부와 연결되며 조절볼트와 나사결합되어 상기 지지홈 상에서 슬라이딩되는 체결몸체로 형성된다.

상기 고정블록에는 삽입공의 직경 보다 큰 직경을 가지면서 조절볼트의 헤드가 삽입되어 수용되는 수용홈을 포함하되, 상기 수용홈의 깊이는 조절볼트의 헤드 두께 보다 낮게 형성된다.

상기 고정블록은 죠의 일 측면에 양측이 리벳에 의해 고정된다.

본 발명은 최소한의 간단한 구조를 가지면서 감지구의 위치 조절 또한 편리하게 이루어짐은 물론 감지구의 감지범위를 길이를 최대한 길게 가질 수 있도록 함으로써, 에어 척의 각 죠에 적용이 용이하게 이루어질 수 있음은 물론 감지구를 정확한 위치로 조절이 간편하게 이루어질 수 있는 효과와 함께 다양한 형태의 각 죠에도 적용이 이루어질 수 있는 뛰어난 범용성을 가질 수 있는 효과도 가진다.

또한, 죠의 잦은 가동에도 감지구의 움직임을 방지할 수 있도록 함으로써, 죠의 정확한 스트로크위치를 감지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명이 적용된 에어 척을 설명하기 위한 일부 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 단면도,
도 3은 본 발명이 적용된 죠를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 4는 도 3에 따른 결합된 상태의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하세 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 적용된 에어 척을 설명하기 위한 일부 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 단면도이고, 도 3은 본 발명이 적용된 죠를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 결합된 상태의 단면도이다.

도시된 바와 같이 선반을 포함한 각종 공작기계나 생산라인, 조립라인 등과 같은 자동화 설비에 피가공물의 정밀한 가공과 피가공물의 유동을 방지하기 위하여 마련되는 에어 척(100)에 구비되어 척킹을 위해 가동되는 죠(110)의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치(1)를 제시한다.

에어 척(100)은 공지된 기술적 구성을 가지는 것으로, 케이싱(120)의 내부에 실린더(130)와 피스톤(132) 및 플런저(134)를 구비하고, 상기 플런저(134)에 의해 가동되는 복수의 죠(110)가 마련되어 피가공물을 척킹하도록 구성되며, 본원에서는 플런저에 의해 회동되는 링크 레버(136)가 마련된 링크 레버 타입(link lever type)을 적용한 예로 설명한다.

본 발명은 최소한의 간단한 구조를 가지면서 감지구의 위치 조절 또한 편리하게 이루어짐은 물론 감지구의 감지범위를 길이를 최대한 길게 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 상기 위치 조절장치(1)는 죠(110)의 일 측면으로부터 밑면이 개방되도록 소정 깊이로 형성되는 슬라이드 홈(10)과; 상기 슬라이드 홈(10)과 대응되게 형성되어 슬라이딩 가능하게 삽입되는 감지구(20)와; 상기 감지구(20)와 나사결합되어 회전에 의해 상기 슬라이드 홈(10)에서 감지구(20)의 위치를 조절하는 조절볼트(30); 및 상기 조절볼트(30)의 헤드(32)를 감싸면서 그 조절볼트(30)의 회전시키도록 관통된 삽입공(42)이 형성되어 상기 죠(110)의 측면으로 고정되는 고정블록(40);을 포함한다. 이때, 상기 조절볼트는 통상적인 렌지볼트나 전산볼트 등과 같은 기성품을 사용하는 것이 바람직하다.

그에 따라 본 발명은 죠의 척킹으로 위한 가동시 스트로크위치를 감지하고자 죠에 마련되는 감지구를 최대한 간단한 구조로 장착할 수 있을 뿐만 아니라 감지구의 위치조절 또한 간단한 회전방식에 의해 원하는 정확한 위치에 위치시킬 수 있는 장점을 가진다.

다시 말해서, 조절볼트에 감지구를 나사결합 한 후 상기 감지구를 슬라이드 홈에 삽입하면서 고정블록에 의해 조절볼트를 고정한다. 이때, 상기 조절볼트는 고정블록과 나사결합된 감지구에 의해 두 지점이 지지됨에 따라 어느 일측으로 기울어짐 없이 항시 수평상태를 유지할 수 있다.

이렇게, 조절볼트와 슬라이드 홈 상에 감지구가 위치한 상태에서 작업자는 도구를 사용하여 고정블록의 삽입공을 통하여 조절볼트를 회전시킴으로써, 상기 조절볼트에 나사결합되어 있는 감지구는 조절볼트를 회전시키는 방향으로 이동하게 되고, 그 이동시키는 과정에서 필요로 하는 정확한 위치까지 회전에 의해 이루어질 수 있다.

그에 따라 본 발명은 번거롭거나 불편함 없이 조절볼트를 회전시킴으로 인해 감지구를 원하는 정확한 위치에 위치시킬 수 있는 편리성을 가진다.

더욱이, 조절볼트에 나사결합 된 감지구는 슬라이드 홈의 깊이와 조절볼트의 길이만큼의 길이로 이동될 수 있는 길이를 가짐으로써, 어떠한 조건의 에어 척에서도 감지구의 스트로크위치를 정확하게 위치시킬 수 있는 장점을 가진다.

아울러, 간단한 구조로 인해 각종 에어 척의 각 죠에도 적용이 용이하게 이루어질 수 있어, 범용성도 뛰어난 조건도 가진다.

이로써, 본 발명은 에어 척의 척킹을 위해 가동되는 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구의 위치 조절이 번거롭거나 불편함 없이 간단하고 편리하면서 신속하고 정확하게 이루어질 수 있는 장점을 가진다.

아울러, 간단한 구조로 인해 다양한 형태의 에어 척에 마련된 어떠한 죠에도 간단하게 적용할 수 있는 장점도 가진다.

더욱이, 감지구의 위치조절 또한 최대한 길게 확보할 수 있는 조건으로 인해 어떠한 조건의 에어 척에 마련된 죠에도 적용이 가능한 것이다.

슬라이드 홈(10)은 밑면이 개방된 측에 형성되는 가이드 홈(12)과, 상기 가이드 홈(12)과 연결되며 그 가이드 홈(12) 보다 큰 직경을 갖도록 상기 죠(110)의 일 측면으로부터 소정 깊이로 형성되는 지지홈(14)으로 형성된다. 이때, 상기 가이드홈과 지지홈의 형상은 공지된 저항 단위를 표시하는 옴(ohm, Ω)과 같은 형태이다.

감지구(20)는 가이드 홈(12)으로부터 돌출되어 에어 척의 케이싱에 구비된 감지센서(S)가 감지되도록 슬라이딩 되는 감지턱부(22)와, 상기 감지턱부(22)와 연결되며 조절볼트(30)와 나사결합되어 상기 지지홈(14) 상에서 슬라이딩되는 체결몸체(24)로 형성된다. 이때, 상기 감지턱부와 체결몸체는 슬라이 홈과 대응되는 형태로, 이 또한 공지된 저항 단위를 표시하는 옴(ohm, Ω)과 같은 형태이다.

그에 따라 감지구의 감지턱부는 슬라이드 홈의 가이드 홈 상에 위치하고, 체결몸체는 조절볼트와 나사결합된 상태에서 슬라이드 홈의 지지홈 상에 위치하여, 조절볼트를 회전시킴에 따라 안정적으로 슬라이딩이 이루어질 수 있다. 즉, 감지턱부는 가이드 홈 상에서 지지되고, 체결몸체는 지지홈 상에서 지지된 상태로 슬라이딩이 이루어짐에 따라 안정적으로 슬라이딩이 이루어져, 조절볼트에 의해 필요로 하는 정확한 위치로 위치할 수 있게 된다.

특히, 죠는 척킹을 위해 자주 슬라이딩되면서 피가공물을 척킹하게 되는 데, 이때 상기 감지구의 감지턱부와 체결몸체는 상기한 바와 같이 슬라이드 홈의 가이드 홈과 지지 홈 상에 안정적으로 지지됨과 동시에 조절볼트로 나사결합되어 있는 관계로, 조절볼트로 필요로 한 위치로 조절된 후에는 유동성 없이 항시 동일한 위치에 위치하여 정확한 감지가 이루어질 수 있다.

고정블록(40)에는 삽입공(42)의 직경 보다 큰 직경을 가지면서 조절볼트(30)의 헤드(32)가 삽입되어 수용되는 수용홈(44)을 포함하되, 상기 수용홈(44)의 깊이는 조절볼트(30)의 헤드(32) 두께 보다 낮게 형성된다. 즉, 상기 고정블록은 조절볼트가 유동성 없이 죠의 일 측면에 지지 고정하는 역할을 한다. 특히, 상기 수용홈의 깊이를 조절볼트의 헤드 두께 보다 낮게 형성함에 따라 고정블록은 조절볼트의 헤드를 감싸듯이 고정됨으로써, 조절볼트의 유동성도 방지할 수 있는 조건을 가진다. 이때, 상기 조절볼트의 헤드의 일면은 죠의 측면과 맞닿고, 타측면은 고정블록의 수용홈과 맞닿는 두 지점이 긴밀하게 밀착되어짐으로써, 유동성을 방지한다.

아울러, 상기 고정블록(40)은 죠(110)의 일 측면에 양측이 통상적인 리벳(45)에 의해 고정된다. 즉, 고정블록을 나사결합 방식에 의해 고정시에는, 즉 나사산의 맞물림 방식에 의해 고정시에는 죠의 유동시 발생하는 충격이 고정블록으로 그대로 전달되어 손상이 발생할 수 있는 관계로, 리벳은 억지끼움 방식에 의해 고정되는 것이므로 죠의 유동시 발생하는 충격에 대하여 약간의 유동성을 가져, 즉 충격에 대하여 보정성을 가지게 됨에 따라 충격 전달이 최소화될 수 있다. 그에 따라 고정블록이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 조건도 가진다.

1 : 위치 조절장치
10 : 슬라이드 홈 12 : 가이드 홈
14 : 지지홈 20 : 감지구
22 : 감지턱부 24 : 체결몸체
30 : 조절볼트 32 : 헤드
40 : 고정블록 42 : 삽입공
44 : 수용홈 45 : 리벳
100 : 에어 척 110 : 죠
120 : 케이싱 130 : 실린더
132 : 피스톤 134 : 플런저
136 : 링크 레버

Claims (5)

1. 에어 척에 구비되어 척킹을 위해 가동되는 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치로서,
   상기 위치 조절장치는 죠의 일 측면으로부터 밑면이 개방되도록 소정 깊이로 형성되는 슬라이드 홈;
   상기 슬라이드 홈과 대응되게 형성되어 슬라이딩 가능하게 삽입되는 감지구;
   상기 감지구와 나사결합되어 회전에 의해 상기 슬라이드 홈에서 감지구의 위치를 조절하는 조절볼트; 및
   상기 조절볼트의 헤드를 감싸면서 그 조절볼트의 회전시키도록 관통된 삽입공이 형성되어 상기 죠의 측면으로 고정되는 고정블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드 홈은 밑면이 개방된 측에 형성되는 가이드 홈, 상기 가이드 홈과 연결되며 그 가이드 홈 보다 큰 직경을 갖도록 상기 죠의 일 측면으로부터 소정 깊이로 형성되는 지지홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 감지구는 가이드 홈으로부터 돌출되어 슬라이딩 되는 감지턱부, 상기 감지턱부와 연결되며 조절볼트와 나사결합되어 상기 지지홈 상에서 슬라이딩되는 체결몸체로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정블록에는 삽입공의 직경 보다 큰 직경을 가지면서 조절볼트의 헤드가 삽입되어 수용되는 수용홈을 포함하되, 상기 수용홈의 깊이는 조절볼트의 헤드 두께 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정블록은 죠의 일 측면에 양측이 리벳에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 에어 척 죠의 스트로크위치 감지를 위한 감지구용 위치 조절장치.
   

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