KR102555295B1 - 피가공물 클램핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 피가공물 클램핑 장치를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 베이스 다이(110); 상기 베이스 다이(110)에 구비되어 피가공물(10)을 위쪽에서 클램핑하기 위한 지지부재(120); 상기 지지부재(120)의 저면 아래에 배치되어 상기 지지부재(120)와 함께 피가공물(10)을 아래쪽에서 클램핑하는 받침부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피가공물 클램핑 장치{Workpiece clamping device}
본 발명은 피가공물 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피가공물의 상부를 가압하여 고정하는 지지부재를 구비하고 타측에 받침부재를 배치하여 지지부재에 가해지는 모멘트를 제거하여 내구성을 향상시킨 새로운 구성의 피가공물 클램핑 장치에 관한 것이다.
성형 프레스 가공장치는 다이에 스프링으로 탄지된 캠슬라이더의 일측에 2단의 경사 슬립면을 형성하고, 승강캠에도 캠슬라이더의 경사 슬립면과 대응하는 경사 슬립면을 형성하여 승강캠이 하강됨에 캠슬라이더가 1단, 2단 단계적으로 복동되면서 가공물을 직접 가공시키게한 것인데, 피가공물 가공시 다이에서 가공물이 캠슬라이더의 순간적인 가압에 유동되는 것을 방지하는 장치가 없어 가공물의 가공부위가 움직이게 되므로 제품이 정밀하지 못하고, 피가공물의 가공부위가 거칠어 제품에 질을 저하시키는 등의 결함이 있다.
또한, 기존에는 피가공물을 가공하기 위하여 피가공물을 고정하기 위한 클램핑 장치의 경우, 척을 이용하여 피가공물을 고정하거나 별도의 클랭핑 장치를 이용하여 피가공물을 고정하였으며, 이러한 방식의 경우, 일정한 형태의 피가공물만을 고정할 수 있거나, 가공시 지속적으로 가해지는 피로의 누적으로 클램핑 장치가 휘거나 파손되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-2487468호(2023년01월06일 등록) 한국등록특허 제10-1751983호(2017년06월22일 등록) 한국등록특허 제10-2371975호(2022년03월03일 등록) 한국등록특허 제10-1116220호(2012년02월07일 등록)
본 발명의 주요 목적은 피가공물의 상부를 가압하여 고정하는 지지부재를 구비하고 타측에 받침부재를 배치하여 지지부재에 가해지는 모멘트를 제거하여 내구성을 향상시킨 새로운 구성의 피가공물 클램핑 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 베이스 다이(110); 상기 베이스 다이(110)에 구비되어 피가공물(10)을 위쪽에서 클램핑하기 위한 지지부재(120); 상기 지지부재(120)의 저면 아래에 배치되어 상기 지지부재(120)와 함께 피가공물(10)을 아래쪽에서 클램핑하는 받침부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물 클램핑 장치가 제공된다.
상기 지지부재(120)는, 상기 베이스 다이(110)에 하부측 외주면이 결합되어 수직 방향으로 배치된 지지 포스트(122); 상기 지지 포스트(122)의 상부측 외주면에 결합되어 수평 방향으로 배치되어 피가공물(10)을 위에서 지지하는 수평 클램핑편(124);을 포함하고, 상기 받침부재(130)는, 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 고정되어 상기 수평 클램핑편(124)의 일단부쪽 저면이 접촉되는 받침 바아(132); 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 고정되어 피고정물을 아래에서 받쳐서 지지하는 받침 블록(134);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 포스트(122)의 하부측 외주면은 상기 베이스 다이(110)의 상면에서 저면으로 관통된 포스트 결합홀(112)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 베이스 다이(110)의 저면에는 클램핑 작동 실린더(116)가 장착되고, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 상기 지지 포스트(122)에 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 피가공물의 상부를 가압하여 고정하는 지지부재를 구비하고 타측에 받침부재를 배치하여 지지부재에 가해지는 모멘트를 제거하여 내구성을 향상시킴으로써, 다양한 형태의 피가공물을 호환성이 있게 고정할 수 있고, 피가공물 가공시 지속적으로 가해지는 피로의 누적이 없어서 클램핑 장치가 휘거나 파손되는 문제점(즉, 주요부인 지지부재와 받침부재가 휘거나 파손되는 문제점)을 해결하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 피가공물 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 피가공물 클램핑 장치의 정면을 보여주는 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 피가공물 클램핑 장치의 좌측면 사시도 및 피가공물 가공 장치의 일부를 보여주는 사시도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치의 주요부인 지지부재와 받침부재의 내부 구조와 클램핑 작동 실린더의 구조를 보여주는 정단면도,
도 7은 도 6에 도시된 주요부인 지지부재와 받침부재의 내부 구조 및 지지부재와 받침부재에 의해 피가공물의 클램핑 이전의 상태를 보여주는 정단면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치에 의해 피가공물을 클램핑한 상태를 보여주는 사시도,
도 9는 도 8의 정단면도,
도 10은 도 9에 도시된 받침부재의 주요부인 받침 바아 부분의 구조를 보여주는 정단면도,
도 11은 도 9에 도시된 지지부재의 주요부인 지지 포스트 부분의 구조를 보여주는 정단면도,
도 12는 도 9에 도시된 받침부재의 주요부인 받침 블록 부분의 구조를 보여주는 정단면도,
도 13은 본 발명에 의한 피가공물 클램핑 장치의 주요부인 모멘트 감지 센서와 클램핑 작동 실린더 및 제어부의 구조를 개략적으로 보여주는 정면도,
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 클램핑 장치의 주요부인 그립퍼 유닛과 트레이 부분의 구조를 보여주는 사시도,
도 15는 도 14의 정면도,
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예의 주요부와 그립퍼 유닛 및 트레이 부분의 구조를 보여주는 사시도,
도 17은 도 16의 평면도,
도 18은 도 17에 도시된 주요부인 그립퍼 유닛의 그립편이 트레이 쪽으로 전진하여 피가공물을 그립한 상태를 보여주는 평면도,
도 19는 도 18에 도시된 그립퍼 유닛이 회전하여 주요부인 수평 클램핑편과 받침 블록 사이에 피가공물을 피딩한 상태를 보여주는 평면도,
도 20은 도 19에 도시된 그립퍼 유닛의 그립편이 수평 클램핑편과 받침 블록의 바깥쪽으로 후퇴한 상태를 보여주는 평면도,
도 21은 도 20에 도시된 그립퍼 유닛이 원위치로 회동 복귀한 상태를 보여주는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되고나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 의한 피가공물 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 피가공물 클램핑 장치의 정면을 보여주는 사시도, 도 3은 도 1에 도시된 피가공물 클램핑 장치의 좌측면 사시도 및 피가공물 가공 장치의 일부를 보여주는 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 피가공물 클램핑 장치는 베이스 다이(110); 상기 베이스 다이(110)에 구비되어 피가공물(10)을 위쪽에서 클램핑하기 위한 지지부재(120); 상기 지지부재(120)의 저면 아래에 배치되어 상기 지지부재(120)와 함께 피가공물(10)을 아래쪽에서 클램핑하는 받침부재(130);를 포함한다.
상기 지지부재(120)는, 상기 베이스 다이(110)에 결합되어 수직 방향으로 배치된 지지 포스트(122); 상기 지지 포스트(122)의 상부측 외주면에 결합되어 수평 방향으로 배치되어 피가공물(10)을 위에서 지지하는 수평 클램핑편(124);을 포함한다.
상기 받침부재(130)는, 상기 베이스 다이(110)에 결합되어 상기 수평 클램핑편(124)의 일단부쪽 저면이 접촉되는 받침 바아(132); 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 고정되어 피고정물을 아래에서 받쳐서 지지하는 받침 블록(134);을 포함한다.
상기 지지 포스트(122)의 하부측 외주면은 상기 베이스 다이(110)의 상면에서 저면으로 관통된 포스트 결합홀(112)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 베이스 다이(110)의 저면에는 클램핑 작동 실린더(116)가 장착되고, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 상기 지지 포스트(122)의 하단부에 연결된다.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 상승하면, 상기 지지 포스트(122)가 상승하여 상기 수평 클램핑편(124)의 저면이 상기 받침 바아(132)과 상기 받침 블록(134)에서 위쪽으로 이격되고, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 하강하면, 상기 지지 포스트(122)가 하강하여 상기 수평 클램핑편(124)의 저면이 상기 받침 바아(132)의 상면에 접촉되고 동시에 상기 받침 블록(134)의 상면에 얹혀진 피가공물(10)을 상기 수평 클램핑편(124)이 클램핑하여 피가공물(10)을 고정하며, 이러한 상태에서 피가공물(10)을 가공 장치(PM)에 의해 가공할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침부재(130)의 받침 블록(134) 사이에 피가공물(10)을 배치시켜서 안정적이고 견고하게 클램핑한 상태에서 피가공물(10)을 가공장치를 이용하여 가공되도록 하기 때문에, 피가공물(10) 가공시 피가공물(10)이 순간적인 가압 등에 의해 유동되는 것을 방지하는 효가가 있고, 피가공물(10)의 가공부위가 움직이게 되는 경우를 방지하여 제품이 정밀하게 가공될 수 있고, 피가공물(10)의 가공부위가 거칠지 않고 정밀하여 피가공물(10)의 제품 질을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 일정한 형태의 피가공물(10)만을 고정하는 것이 아니라 다양한 형태의 피가공물(10)을 고정할 수 있고, 가공시 지속적으로 가해지는 피로의 누적이나 과부하 모멘트로 인하여 내구성이 떨어지는 문제도 해결하는 효과가 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도, 도 5는 도 4의 정면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치의 주요부인 지지부재와 받침부재의 내부 구조와 클램핑 작동 실린더의 구조를 보여주는 정단면도, 도 7은 도 6에 도시된 주요부인 지지부재와 받침부재의 내부 구조 및 지지부재와 받침부재에 의해 피가공물의 클램핑 이전의 상태를 보여주는 정단면도, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치에 의해 피가공물을 클램핑한 상태를 보여주는 사시도, 도 9는 도 8의 정단면도, 도 10은 도 9에 도시된 받침부재의 주요부인 받침 바아 부분의 구조를 보여주는 정단면도, 도 11은 도 9에 도시된 지지부재의 주요부인 지지 포스트 부분의 구조를 보여주는 정단면도, 도 12는 도 9에 도시된 받침부재의 주요부인 받침 블록 부분의 구조를 보여주는 정단면도, 도 13은 본 발명에 의한 피가공물 클램핑 장치의 주요부인 모멘트 감지 센서와 클램핑 작동 실린더 및 제어부의 구조를 개략적으로 보여주는 정면도, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 클램핑 장치의 주요부인 그립퍼 유닛과 트레이 부분의 구조를 보여주는 사시도, 도 15는 도 14의 정면도, 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예의 주요부와 그립퍼 유닛 및 트레이 부분의 구조를 보여주는 사시도, 도 17은 도 16의 평면도, 도 18은 도 17에 도시된 주요부인 그립퍼 유닛의 그립편이 트레이 쪽으로 전진하여 피가공물을 그립한 상태를 보여주는 평면도, 도 19는 도 18에 도시된 그립퍼 유닛이 회전하여 주요부인 수평 클램핑편과 받침 블록 사이에 피가공물을 피딩한 상태를 보여주는 평면도, 도 20은 도 19에 도시된 그립퍼 유닛의 그립편이 수평 클램핑편과 받침 블록의 바깥쪽으로 후퇴한 상태를 보여주는 평면도, 도 21은 도 20에 도시된 그립퍼 유닛이 원위치로 회동 복귀한 상태를 보여주는 평면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 피가공물 클램핑 장치에서 상기 지지 포스트(122)는 내부에 중공부가 구비되고 상단부에는 걸림 플랜지편(122HF)이 구비된 하부 포스트 부재(122LP); 상기 하부 포스트 부재(122LP) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 수평 클램핑편(124)이 상단부에 결합된 상부 포스트 부재(122UP); 상기 상부 포스트 부재(122UP)의 하단부쪽 둘레부에 구비되며 상기 하부 포스트 부재(122LP)의 상기 걸림 플랜지편(122HF)의 저면에 상면이 걸려지는 상부 플랜지(122UF); 상기 하부 포스트 부재(122LP) 내부의 중공부에 내장되며 상기 상부 포스트 부재(122UP)의 하단부와 상기 하부 포스트 부재(122LP)의 바닥면 사이에 개재된 스프링(122SP);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 받침 바아(132)는, 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 결합된 하부 받침 바아부(132LB)와, 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 외주면의 바아측 플랜지(132UBF)가 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 내향 하부 걸림 플랜지(132LHF)에 걸려지는 상부 받침 바아부(132UB)와, 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 중공부에 내장되며 상기 상부 받침 바아부(132UB)의 하단부와 상기 하부 받침 바아부(132LB)의 바닥편 사이에 개재된 받침 바아측 스프링(132SP)을 포함하고, 상기 받침 블록(134)은, 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 결합된 하부 받침 블록부(134LB)와, 상기 하부 받침 블록부(134LB) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 외표면의 블록측 플랜지(134UBF)가 하부 받침 블록부(134LB) 내부의 내향 하부 블록측 걸림 플랜지(134LHF)에 걸려지는 상부 받침 블록부(134UB)와, 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 내부 중공부에 내장되며 상기 상부 받침 블록부(134UB)의 하단부와 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 바닥면 사이에 개재된 받침 블록측 스프링(134SP)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 상승하면, 상기 지지부재(120)의 지지 포스트(122)에서 상기 스프링(122SP)이 탄성적으로 밀어주는 힘에 의해 상기 상부 포스트 부재(122UP)가 하부 포스트 부재(122LP) 내부의 중공부에서 상승되어 상기 걸림 플랜지편(122HF)의 저면에 상기 상부 플랜지(122UF)의 상면이 걸려져서 상기 수평 클램핑편(124)의 저면이 상기 받침 바아(132)의 상기 상부 받침 바아부(132UB)의 상면과 받침 블록(134)의 상부 받침 블록부(134UB)의 상면에서 위쪽으로 이격된 상태로 유지되는 한편, 상기 받침 바아측 스프링(132SP)이 탄성력으로 밀어주는 힘에 의해 상기 상부 받침 바아부(132UB)가 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 중공부에서 상승되어 상기 바아측 플랜지(132UBF)가 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 내향 하부 걸림 플랜지(132LHF)에 걸려지고, 동시에 상기 받침 블록측 스프링(134SP)이 탄성력으로 밀어주는 힘에 의해 상기 상부 받침 블록부(134UB)가 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 내부 중공부에서 상승되어 상기 블록측 플랜지(134UBF)가 상기 하부 받침 블록부(134LB) 내부의 내향 하부 블록측 걸림 플랜지(134LHF)에 걸려진 상태가 되고, 이러한 상태에서 상기 받침 블록(134)의 상기 상부 받침 블록부(134UB)의 상면에 피가공물(10)이 공급되도록 한다.
다음, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 하강하여 상기 지지부재(120)의 지지 포스트(122)에서 상기 상부 포스트 부재(122UP)가 하강하여 상기 스프링(122SP)이 눌려지고, 상기 받침 바아(132)에서 상부 받침 바아부(132UB)가 상기 하부 받침 바아부(132LB)의 내부 중공부에서 하강하여 상기 받침 바아측 스프링(132SP)이 눌려지고, 상기 받침 블록(134)에서 상부 받침 블록부(134UB)가 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 내부 중공부에서 하강하여 상기 받침 블록측 스프링(134SP)이 눌려지는 한편, 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)의 저면과 상기 받침 블록(134)의 상기 상부 받침 블록부(134UB)의 상면에 의해 피가공물(10)의 상면과 저면이 가압되어 상기 피가공물(10)을 클램핑하여 고정시킨 상태가 되고, 이러한 상태에서 피가공물(10)에 대한 가공 작업을 수행할 수 있다.
이때, 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침 바아(132)의 상부 받침 바아부(132UB) 및 받침 블록(134)이 상부 받침 블록부(134UB)가 피가공물(10)을 가압하여 클램핑하는 과정에서 상기 지지부재(120)와 받침 바아(132)와 받침 블록(134) 사이에 과부하 모멘트가 걸릴 경우에는 상기 스프링(122SP)과 받침 바아측 스프링(132SP)과 받침 블록측 스프링(134SP)이 과부하 모멘트의 작용에 의한 힘에 더 눌려지면서 상기 지지부재(120)와 받침 바아(132)와 받침 블록(134) 사이에서 생기려하는 과부하 모멘트를 상쇄시켜서 없애버릴 수 있다. 즉, 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침 바아(132)의 상부 받침 바아부(132UB) 및 받침 블록(134)이 상부 받침 블록부(134UB)가 피가공물(10)을 가압하여 클램핑하는 과정에서 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 지지 포스트(122)와 받침 바아(132)의 상부 받침 바아부(132UB)와 하부 받침 바아부(132LB)와 받침 블록(134)의 상부 받침 블록부(134UB)와 하부 받침 블록부(134LB) 사이에서 생기려하는 과부하 모멘트를 없애버릴 수 있게 되는 것이다.
따라서, 본 발명은 상기 지지부재(120)와 받침 바아(132)와 받침 블록(134)이 피가공물(10)을 가압하여 클램핑하는 과정에서 지지부재(120)와 받침 바아(132)와 받침 블록(134)에 과부하 모멘트가 걸리려 하여도 과부하를 상쇄시켜서 없애주기 때문에, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 즉, 본 발명의 클램핑 장치의 내구성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침부재(130)의 상부 받침 바아부(132UB)와 받침 블록(134)의 상부 받침 블록부(134UB) 중에서 어느 하나의 저면에는 모멘트 감지 센서(142)가 구비된다. 본 발명에서는 수평 클램핑편(124)의 저면에 모멘트 감지 센서(142)가 구비된 것이 도시되어 있다.
상기 수평 클램핑편(124)과 상부 받침 바아부(132UB)와 상부 받침 블록부(134UB)에 의해서 피가공물(10)을 가압하여 클램핑할 때에 상기 모멘트 감지 센서(142)가 과부하 모멘트를 감지하고, 상기 모멘트 감지 센서(142)가 센싱한 과부하 모멘트에 대응하여 제어부(144)에서 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드의 하강을 중지시키도록 구성된다.
따라서, 본 발명은 상기 수평 클램핑편(124)과 상부 받침 바아부(132UB)와 상부 받침 블록부(134UB)에 의해서 피가공물(10)을 가압하여 클램핑하는 과정에서 상기 모멘트 감지 센서(142)가 과부하 모멘트를 감지할 경우, 즉시 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드의 하강을 중지시킴으로써 과부하 모멘트로 인하여 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침 바아(132)의 상부 받침 바아부(132UB)와 받침 블록(134)의 상부 받침 블록부(134UB)가 변형되거나 소손되는 경우를 방지함으로써 내구성을 더 확실하게 향상시키는 효과가 있다. 즉, 상기 모멘트 감지 센서(142)가 센싱한 과부하 모멘트에 대응하여 제어부(144)에서 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드의 하강을 중지시킴으로 인하여 본 발명의 클램핑 장치의 내구성을 더 확실하게 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 베이스 다이(110)에 장착되어 모터축이 수직 방향으로 배치된 로테이션 구동모터(152); 상기 로테이션 구동모터(152)의 모터축에 연결된 로테이션 아암(154); 상기 로테이션 아암(154)에 장착된 전후진 구동 실린더(163); 상기 전후진 구동 실린더(163)의 피스톤 로드에 연결된 그립퍼 유닛(160); 상기 그립퍼 유닛(160)에 의해 피가공물(10)이 그립되도록 다수의 피가공물(10)이 적재된 트레이(170); 상기 트레이(170)에 승강 가능하게 결합된 트레이 패널(172); 상기 트레이 패널(172)의 저면에 수직 방향의 피스톤 로드가 연결되어 상기 트레이(170)의 바닥부에 고정된 트레이 실린더(174);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 트레이(170)의 내부 적재 공간에 적재된 피가공물(10)은 트레이 패널(172) 위에 얹혀져서 지지되며, 트레이(170)의 내부 적재 공간에 위아래 방향으로 복수개의 피가공물(10)이 적층된다.
상기 그립퍼 유닛(160)은, 상기 로테이션 구동모터(152)의 모터축에 브라켓과 같은 연결수단을 매개로 결합된 전후진 구동 실린더(163); 양단부로 피스톤 로드가 돌출되어 상기 전후진 구동 실린더(163)의 피스톤 로드에 연결된 그립 작동 실린더(162); 상기 그립 작동 실린더(162)의 양단부로 돌출된 한 쌍의 피스톤 로드에 각각 연결된 한 쌍의 그립편(164);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)의 저면이 상기 받침부재(130)의 받침 바아(132)와 받침 블록(134)의 상면에서 위쪽으로 이격된 상태로 유지되고, 상기 트레이(170) 내부의 트레이 실린더(174)의 피스톤 로드가 상승하여 트레이(170)의 상단부 위로 한 개의 피가공물(10)이 올라와 있는 상태에 올라와 있는 상태로 유지되는 한편, 상기 그립퍼 유닛(160)의 한 쌍의 그립편(164)이 서로 벌어져 있는 상태에서 상기 전후진 구동 실린더(163)의 피스톤 로드의 전진에 의해 상기 그립 작동 실린더(162)와 한 쌍의 그립편(164)을 동시에 트레이(170) 방향으로 전진시켜서 한 쌍의 그립편(164)이 한 개의 피가공물(10)의 양쪽과 마주하도록 배치된 상태에서 상기 그립 작동 실린더(162)의 한 쌍의 피스톤 로드를 서로 가까워지도록 좁혀주어서 한 쌍의 그립편(164)이 한 개의 피가공물(10)을 그립하고, 상기 로테이션 구동모터(152)의 모터축을 한쪽 방향으로 회전(예를 들어, 반시계 방향으로 회전)시키면, 상기 로테이션 아암(154)과 그립퍼 부분이 일방향으로 회동(예를 들어, 반시계 방향으로 회동)하여 서로 벌어져 있는 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)의 저면과 상기 받침부재(130)의 받침 바아(132)와 받침 블록(134)의 상면 사이의 공간으로 한 개의 피가공물(10)이 투입된다.
다음, 상기 그립 작동 실린더(162)의 한 쌍의 피스톤 로드를 서로 벌어지도록 하여서 한 쌍의 그립편(164)이 한 개의 피가공물(10)을 그립한 상태를 해제하고, 상기 그립퍼 유닛(160)의 한 쌍의 그립편(164)이 서로 벌어져 있는 상태에서 상기 전후진 구동 실린더(163)의 피스톤 로드의 후진에 의해 상기 그립 작동 실린더(162)와 한 쌍의 그립편(164)을 동시에 서로 벌어져 있는 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)의 저면과 상기 받침부재(130)의 받침 바아(132)와 받침 블록(134)의 상면 사이의 공간에서 바깥쪽으로 빠지도록 한다.
다음, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 하강하여 상기 결합 지지 슬리브의 상부 걸림편이 상부 포스트 부재(122UP)의 플랜지에 걸려져서 상기 상부 포스트 부재(122UP)와 하부 포스트 부재(122LP)와 스프링(122SP) 및 결합 지지 슬리브가 함께 하강하고 상기 스프링(122SP)은 압축됨과 동시에 상기 수평 클램핑편(124)의 저면과 상기 받침 블록(134)의 상면이 피가공물(10)의 상면과 저면을 가압하여 피가공물(10)을 클램핑한 상태로 고정하고, 이러한 상태에서 피가공물(10)에 대한 가공 작업을 수행한다.
이때, 상기 로테이션 구동모터(152)의 모터축을 다른 쪽 방향으로 회전(예를 들어, 시계 방향으로 회전)시키면, 상기 로테이션 아암(154)과 그립퍼 부분이 다른 방향으로 회동(예를 들어, 시계 방향으로 회동)하여 상기 로테이션 유닛을 원래의 위치로 복귀시켜서 트레이(170)에 있는 다음 차례의 한 개의 피가공물(10)을 그립할 수 있는 대기 상태로 전환한다. 한편, 상기 트레이(170) 내부의 트레이 실린더(174)의 피스톤 로드가 더 상승하여 트레이(170)의 상단부 위로 다음 차례의 한 개의 피가공물(10)이 올라와 있는 상태로 유지한다.
즉, 본 발명은 그립퍼 유닛(160)의 전진, 트레이(170)의 내부에서 한 개의 피가공물(10)이 피가공물(10)의 상단부 위로 상승, 트레이(170)에서 한 개의 피가공물(10)을 그립퍼 유닛(160)에 의해 그립, 로테이션 구동모터(152)의 구동에 의해 그립퍼 유닛(160)의 회전, 그립퍼 유닛(160)에 의해 그립된 한 개의 피가공물(10)을 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)의 저면과 상기 받침부재(130)의 받침 블록(134)의 상면 사이의 공간으로 공급, 상기 지지부재(120)의 수평 클램핑편(124)과 받침부재(130)에 의해 피가공물(10)을 클램핑, 로테이션 구동모터(152)의 구동에 의해 그립퍼 유닛(160)의 원래 그립 대기 위치로의 복귀 과정을 반복하여 가공되기 위한 복수개의 피가공물(10)의 클램핑하는 작업을 수행할 수 있으므로, 자동화된 공정으로 가공되기 위한 피가공물(10)을 정밀하고 안정적으로 클램핑하여 피가공물(10)의 정밀 가공 및 안정적인 가공이 가능하도록 하는 효과가 있다.
이상 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10. 피가공물 110. 베이스 다이
112. 포스트 결합홀 116. 클램핑 작동 실린더
120. 지지부재 122. 지지 포스트
122LP. 하부 포스트 부재 122HF. 걸림 플랜지편
122UP. 상부 포스트 부재 122UF. 상부 플랜지
122SP. 스프링 124. 수평 클램핑편
130. 받침부재 132. 받침 바아
132LB. 하부 받침 바아부 132LHF. 내향 하부 걸림 플랜지
132UB. 상부 받침 바아부 132UBF. 바아측 플랜지
132SP. 받침 바아측 스프링 134. 받침 블록
134LB. 하부 받침 블록부
134LHF. 내향 하부 블록측 걸림 플랜지
134UB. 상부 받침 블록부 134UBF. 블록측 플랜지
134SP. 받침 블록측 스프링 142. 모멘트 감지 센서
144. 제어부 152. 로테이션 구동모터
154. 로테이션 아암 160. 그립퍼 유닛
162. 그립 작동 실린더 163. 전후진 구동 실린더
164. 그립편 170. 트레이
172. 트레이 패널 174. 트레이 실린더

Claims (3)

  1. 베이스 다이(110);
    상기 베이스 다이(110)에 구비되어 피가공물(10)을 위쪽에서 클램핑하기 위한 지지부재(120);
    상기 지지부재(120)의 저면 아래에 배치되어 상기 지지부재(120)와 함께 피가공물(10)을 아래쪽에서 클램핑하는 받침부재(130);를 포함하고,
    상기 지지부재(120)는,
    상기 베이스 다이(110)에 결합되어 수직 방향으로 배치된 지지 포스트(122);
    상기 지지 포스트(122)의 상부측 외주면에 결합되어 수평 방향으로 배치되어 피가공물(10)을 위에서 지지하는 수평 클램핑편(124);을 포함하고,
    상기 받침부재(130)는,
    상기 베이스 다이(110)에 결합되어 상기 수평 클램핑편(124)의 일단부쪽 저면이 접촉되는 받침 바아(132);
    상기 베이스 다이(110)에 하단부가 고정되어 피고정물을 아래에서 받쳐서 지지하는 받침 블록(134);을 포함하고,
    상기 지지 포스트(122)의 하부측 외주면은 상기 베이스 다이(110)의 상면에서 저면으로 관통된 포스트 결합홀(112)에 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 베이스 다이(110)의 저면에는 클램핑 작동 실린더(116)가 장착되고, 상기 클램핑 작동 실린더(116)의 피스톤 로드가 상기 지지 포스트(122)에 연결되고,
    상기 지지 포스트(122)는 내부에 중공부가 구비되고 상단부에는 걸림 플랜지편(122HF)이 구비된 하부 포스트 부재(122LP); 상기 하부 포스트 부재(122LP) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 수평 클램핑편(124)이 상단부에 결합된 상부 포스트 부재(122UP); 상기 상부 포스트 부재(122UP)의 하단부쪽 둘레부에 구비되며 상기 하부 포스트 부재(122LP)의 상기 걸림 플랜지편(122HF)의 저면에 상면이 걸려지는 상부 플랜지(122UF); 상기 하부 포스트 부재(122LP) 내부의 중공부에 내장되며 상기 상부 포스트 부재(122UP)의 하단부와 상기 하부 포스트 부재(122LP)의 바닥면 사이에 개재된 스프링(122SP);을 포함하며,
    상기 받침 바아(132)는, 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 결합된 하부 받침 바아부(132LB)와, 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 외주면의 바아측 플랜지(132UBF)가 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 내향 하부 걸림 플랜지(132LHF)에 걸려지는 상부 받침 바아부(132UB)와, 상기 하부 받침 바아부(132LB) 내부의 중공부에 내장되며 상기 상부 받침 바아부(132UB)의 하단부와 상기 하부 받침 바아부(132LB)의 바닥편 사이에 개재된 받침 바아측 스프링(132SP)을 포함하고, 상기 받침 블록(134)은, 상기 베이스 다이(110)에 하단부가 결합된 하부 받침 블록부(134LB)와, 상기 하부 받침 블록부(134LB) 내부의 중공부에 슬라이드 가능하게 결합되며 외표면의 블록측 플랜지(134UBF)가 하부 받침 블록부(134LB) 내부의 내향 하부 블록측 걸림 플랜지(134LHF)에 걸려지는 상부 받침 블록부(134UB)와, 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 내부 중공부에 내장되며 상기 상부 받침 블록부(134UB)의 하단부와 상기 하부 받침 블록부(134LB)의 바닥면 사이에 개재된 받침 블록측 스프링(134SP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물 클램핑 장치.
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