KR20030064606A - Toggle lever clamping device - Google Patents
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Abstract
지지프레임(14)에 소재(P)를 클램핑 하기 위한 토글레버 클램핑 장치(10)에서, 클램핑 장치(10)는 소재(P)를 고정 혹은 해제시키기 위해 열린 상태와 닫힌 상태 사이의 회전하기 위해 피벗되고, 클램핑 암(12)은 소재(P)에 단단히 조여진 사점을 갖는 토글레버 장치에 의해 액츄에이터(15)에 연결된다. 토글장치는 토글레버 장치의 사점에 도달했을 때 어느 정도 순차적으로 변형되며, 동일한 클램핑 암(12)에 제공된 스톱장치(28,29)에 의해 제어된 만큼 변형되는 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크(19)로 구성된다.In the toggle lever clamping device 10 for clamping the workpiece P to the support frame 14, the clamping device 10 pivots to rotate between the open and closed states to lock or release the workpiece P. The clamping arm 12 is connected to the actuator 15 by a toggle lever device having a dead point tightened tightly to the workpiece P. The toggle device is deformed to some extent in sequence when reaching the dead point of the toggle lever device, and an elastically deformable connecting link that is deformed as controlled by the stop devices 28 and 29 provided on the same clamping arm 12 ( 19).
Description
본 발명은 소재를 고정시키기 위한 토글레버 클램핑 장치에 관련되며, 좀더 자세히 말해서 자동차의 본체에 금속판을 클램핑하기 위한 장치에 관련된다. 하지만 본 발명을 따르는 클램핑 장치는 여러 가지 다른 용도로 사용할 수가 있다.The present invention relates to a toggle lever clamping device for securing a workpiece, and more particularly, to a device for clamping a metal plate on a body of an automobile. However, the clamping device according to the present invention can be used for various other purposes.
지지프레임에 대해서 소재를 고정시키기 위해 사용되는 토글레버 클램핑 장치는 다음과 같이 이미 널리 알려져 있다. 그 예로써 US-A-4,445,676; US-A-4, 921,233; US-A-4, 923,184; US-A-5, 165,670; EP-A-1.025.950, EP-A-0.268.176가 있다.The toggle lever clamping device used to fix the material to the support frame is already well known as follows. By way of example in US-A-4,445,676; US-A-4, 921, 233; US-A-4, 923, 184; US-A-5, 165,670; EP-A-1.025.950, EP-A-0.268.176.
일반적으로 전술된 형태의 클램핑 장치는 소재를 고정시키고 해제하기 위해 개방위치 및 닫힌위치 사이를 편향 운동하도록 공압, 전기 혹은 다른 여러 가지 형태의 선형 액츄에이터에 연결되었다.In general, clamping devices of the type described above have been connected to pneumatic, electric or other types of linear actuators to deflect between the open and closed positions to secure and release the material.
클램핑 암은 액츄에이터의 슬라이딩 로드 및 클램핑 암에 힌지연결된 중간 연결링크로 구성되어 있는 토글레버 장치에 의해 액츄에이터의 슬라이딩 로드에 연결된다.The clamping arm is connected to the sliding rod of the actuator by a toggle lever device consisting of a sliding rod of the actuator and an intermediate connecting link hinged to the clamping arm.
이러한 종류의 클램핑 장치에서 액추에이터의 축방향 운동은 운동을 하는 동안 토글레버 장치의 사점(dead center)을 통과해야 하는 강체연결 링크로 클램핑 암에 전달되며, 상기 토글레버 장치에서 액츄에이터 로드 및 클램핑 암이 관절형태로 연결된 것으로 가정한다.In this type of clamping device, the axial movement of the actuator is transmitted to the clamping arm as a rigid link, which must pass through the dead center of the toggle lever during the movement, in which the actuator rod and clamping arm Assume that the joint is connected.
실제로, 사점(dead center)을 극복하기 위해서 장치가 클램핑 위치로 이동해야 할 때 비교적 강한 힘을 발생시킬 필요가 있다. 또한 역방향 운동이나 개방운동을 하기 위해서는 장치를 닫힌위치로 이동시키기 위해 필요한 것보다 상당히 강한 전술된 힘과 비슷한 힘을 발생시키거나, 외부에서 강하게 타격을 하여 축방향으로 밀어내는 힘을 발생시켜 액츄에이터 로드 및 연결링크가 뒤쪽으로 이송하고, 클램핑 레버가 회전할 수 있도록 한다.Indeed, it is necessary to generate a relatively strong force when the device must move to the clamping position in order to overcome the dead center. In addition, in order to perform the reverse movement or the opening movement, the actuator rod is generated by generating a force similar to the aforementioned force, which is considerably stronger than necessary to move the device to the closed position, or generating a force axially pushing out from the outside. And the connecting link moves backwards, allowing the clamping lever to rotate.
클램핑 암과 액츄에이터 사이의 토글연결에서 강체 연결링크를 사용함으로 열고 닫기 위해 클램핑 장치를 작동시키는데 발생되어야 할 큰 힘이 장치의 여러 부분에 상당한 긴장을 발생시키고, 움직이는 부품에 심각한 마모를 일으켜서 주기적으로 점검하고 교체해 주어야 한다.In the toggle connection between the clamping arm and the actuator, the rigid force link used to activate the clamping device in order to open and close it causes considerable tension on the various parts of the device, causing severe wear on the moving parts and periodically checking Should be replaced.
클램핑 장치가 파손되거나 비정상적인 작동 뿐만 아니라 마모된 부품을 교체하는 것도 시간낭비이고 비용이 추가적으로 들어가게 된다.Not only is the clamping device broken or malfunctioning, but replacing worn parts is time-consuming and expensive.
이러한 문제점들을 부분적으로 해결하고나 미국 특허 4,445,676은 링크의 두개의 힌지축 사이를 운동하도록 옆쪽이 구부러질 수 있는 중간 탄성 암에 의해 연결된 두 개의 힌지영역으로 동일 링크를 분할하기 위해 길다란 T자형 슬릿(slit)으로 만들어진 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크로 구성된 토글레버 장치를 제안한다.To partially solve these problems, US Pat. No. 4,445,676 describes a long T-shaped slit for splitting the same link into two hinge regions connected by intermediate elastic arms that can be bent laterally to move between the two hinge axes of the link. We propose a toggle lever device composed of an elastically deformable connecting link made of slit).
한편으로 단순한 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크의 사용으로 장치의 이동부품에 심각한 마모나 응력으로 인해 발생되는 문제점을 해결하며, 또 한편으로는 클램핑 암에 외부 힘에 가해질 경우 우발적으로 클램핑된 소재를 놓칠 수 있는 장치로써 클램핑을 역행할 수 없도록 하는 최적의 특성을 갖을 수 없는 문제점을야기시킬 수 있다.On the one hand, the use of simple elastically deformable connection links solves the problems caused by severe wear and stress on the moving parts of the device, and on the other hand, when the clamping arm is subjected to external forces, As a missed device, this can lead to problems that cannot have optimal properties that prevent clamping from going backwards.
소재를 단단히 클램핑한 상태를 유지시킬 수 없는 것 뿐만 아니라 단순한 탄성 연결링크를 사용함으로써 반복적으로 사용된 후에 링크가 강한 클램핑 하는 힘으로 인해서 손상되거나 망가져서 더 이상 사용할 수 없게 하는 위험성을 갖고 있다.Not only can the material not remain tightly clamped, but there is also a risk that the link will no longer be damaged or broken due to the strong clamping force after repeated use by means of a simple elastic linkage.
이러한 취지로 몇 번의 테스트가 진행되는 동안 토글레버 장치의 탄성변형 링크의 편행이 발생될 조임토크(tightening torque)나 동일한 시스템이 하나의 사점을 한측면에서 다른 측면을 통과하는 응력에 대해서 정확하게 계산되지 않는다거나 소재가 관찰되는 것보다 좀더 두꺼울 경우 연결 링크의 손상으로 클램핑 장치의 기능이나 역행할 수 없는 능력을 위협하게 된다.To this end, during the course of several tests, the same system does not accurately calculate the tightening torque or the same system for stresses that pass through one dead point from one side to the other. If not, or if the material is thicker than observed, damage to the connecting links threatens the function of the clamping device or its irreversible capability.
결과적으로 클램핑 장치를 매우 안정적으로 안전하게 개선시켜 역행할 수 없는 능력을 갖는 클램핑 장치를 개선시킬 필요가 있다.As a result, there is a need to improve the clamping device having a very stable and safe improvement of the clamping device so that it cannot be reversed.
그러므로 본 발명이 주요 목적은 구조적으로 간단하고 좀더 안전하며 안정적인 상태로 클램핑 장치를 작동시킬 수 있는 탄성적으로 변형이 가능한 토글 연결링크가 구비된 클램핑 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the main object of the present invention is to provide a clamping device with a toggle connecting link that is elastically deformable to operate the clamping device in a structurally simpler, safer and more stable state.
또 다른 목적은 연결링크의 축방향 압축을 제어할 수 있고 장치가 클램핑 된 상태에서 역행할 수 없는 구별된 클램핑 작동을 하는 토글레버 장치가 제공된 클램핑 장치를 제공하는 것이다.It is a further object to provide a clamping device provided with a toggle lever device that can control the axial compression of the connecting link and perform a distinct clamping operation that cannot be reversed with the device clamped.
또 다른 목적은 소재를 소정시키기 위한 강한 힘을 유지하고 단순하지만 저렴은 구조로 동일한 클램핑 장치의 안전 및 안정성을 증가시킨 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크로 구성된 토글레버 장치가 구비된 클램핑 장치를 제공하는 것이다.Still another object is to provide a clamping device with a toggle lever device consisting of an elastically deformable connecting link which maintains a strong force for prescribing the material and is simple but inexpensive, increasing the safety and stability of the same clamping device. It is.
이 모든 것은 청구항 제 1 항을 따르는 토글레버 클램핑 장치로 구현될 수 있다.All of this can be implemented with a toggle lever clamping device according to claim 1.
좀더 정확하게 말해서 본 발명을 따라 토글레버 클램핑 장치는To be more precise, the toggle lever clamping device according to the present invention
- 종축을 갖는 박스형태의 헤드,A box-shaped head with a longitudinal axis,
- 소재를 해제 및 고정시키기 위해 열리고 닫힌 상태 사이를 회전하기 위해 박스형태의 헤드 단부에 피벗 연결된 클램핑 암,A clamping arm pivoted to the box-shaped head end to rotate between open and closed states to release and secure the material,
- 박스 형태의 헤드 나머지 쪽 단부에 있는 선형 액추에이터,A linear actuator at the other end of the box-shaped head,
- 클램핑 암과 액츄에이터 사이에 작동 가능하게 연결된 토글레버 장치로 구성된다.Consists of a toggle lever operably connected between the clamping arm and the actuator.
상기 토글레버 장치는 힌지된 단부 사이에 연장된 종축을 갖는 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크로 구성되며, 상기 장치는 연결링크가 소재에 대해서 조여진 클램핑 암을 유지하는 사점을 갖는다.The toggle lever device consists of an elastically deformable connecting link having a longitudinal axis extending between the hinged ends, the device having a dead point for maintaining the clamping arm tightened relative to the material.
상기 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크는 토글레버 장치의 사점에 이르러서 극복할 때 연결링크가 축방향으로 압축되는 것을 방지하도록 배열된 서로 이격된 스톱장치(stop mean)로 구성된다.The elastically deformable connecting link comprises a stop mean spaced apart from each other arranged to prevent the connecting link from compressing in the axial direction when overcoming the dead point of the toggle lever device.
본 발명의 또 다른 관점을 따라 클램핑 장치가 닫히는 동안 토글레버장치의 시점을 이상에서 연결링크가 압축되는 것을 방지하기 위한 스톱장치는 연결링크의힌지된 단부로부터 축방향으로 연장되고 마주대한 쪽에 배열된 스탑부재로 구성되며, 선호적으로 항기 스톱부재는 사점에 도달했을 때 연결링크가 순차적으로 축방향 압축이 되도록 하며, 클램핑 장치가 닫힐 때 사점 이상으로 동일한 링크의 연속적인 각도 편향이 일어나도록 배열되고 그렇게 구성된다.According to another aspect of the invention, a stop device for preventing the link link from being compressed beyond the point of view of the toggle lever device while the clamping device is closed is arranged axially extending from the hinged end of the link link and on the opposite side. It consists of a stop member, preferably, the aircraft stop member is arranged such that the connecting link is sequentially axially compressed when the dead point is reached, and such that a continuous angular deflection of the same link occurs above the dead point when the clamping device is closed. It is so configured.
경사지거나 갈리진 평면 위에서 스톱부재의 전방단부쪽에 전방접촉수단을 배열하여 클램핑 장치가 닫히는 동안 연결링크가 탄성적으로 서서히 변형되도록 하여서 과도한 힘을 가하지 않고 사점을 통과할 수 있도록 한다.By arranging the front contact means on the front end of the stop member on the inclined or ground plane, the connecting link is elastically slowly deformed while the clamping device is closed so that it can pass through the dead point without applying excessive force.
본 발명을 따라서 사점을 통과한 후에 연결링크는 최종 정지상태에 도달할때까지 어느정도 제어된 상태로 계속 작동하게 되며, 스톱부재의 표면접촉수단은 상대적인 위치를 취하게 되고, 경사진 평면에서 연결링크를 강화시키며, 축방향 압축을 방지하여서 동일한 링크가 각도 변형을 일으킬 수 있도록 하여, 소재를 고정시키고 역행할 수 없는 최종 운동이 발생되도록 하여 전술된 다른 클램핑 장치에서는 얻을 수 없는 특성을 나타낸다.After passing through the dead point according to the present invention, the connecting link continues to operate in a controlled state until reaching the final stop state, the surface contact means of the stop member takes a relative position, the connecting link in the inclined plane And prevents axial compression so that the same link can cause angular deformation, resulting in a final motion that holds the material and cannot be reversed, resulting in characteristics not obtainable with the other clamping devices described above.
그러므로 클램핑 장치의 안정성 및 안전성은 상당히 증가하게 된다.Therefore, the stability and safety of the clamping device are increased considerably.
도 1은 내부장치를 도시하기 위해 박스형태의 헤드부분의 1/2을 제거한 본 발명을 따르는 클램핑 장치에 대한 도면.1 is a view of a clamping device according to the present invention with one half of the box-shaped head portion removed to show the internal device;
도 2는 본 발명을 따라는 토글레버 장치의 연결링크의 확대도.Figure 2 is an enlarged view of the connecting link of the toggle lever device according to the invention.
도 3-6은 다른 작동 상태에 있는 도 2의 확대도.3-6 are enlarged views of FIG. 2 in another operational state.
도 7은 본 발명을 따르는 연결링크의 제 2 실시예.Figure 7 is a second embodiment of the link according to the invention.
도 8은 도 7의 8-8 선을 따라 도시된 횡단면도.8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG.
도 9-12은 다른 작동 상태에 있는 도 8의 확대도.9-12 are enlarged views of FIG. 8 in another operational state.
* 부호 설명 ** Code Description *
1 : 헤드10 : 클램핑 장치1 head 10 clamping device
12 : 클램핑 암13 : 피벗 샤프트12: clamping arm 13: pivot shaft
14 : 지지프레임15 : 액츄에이터14 support frame 15 actuator
16 : 피스톤 부재17 : 로드16 piston member 17 rod
18 : 포크19 : 연결링크18: Fork 19: Link
21 : 크랭크 레버23 : 롤러21: crank lever 23: roller
25,26 : 힌지단부28,29 : 스톱부재25, 26: Hinge end 28, 29: Stop member
도 1은 클램핑 장치(10)를 전체적으로 도시한다. 상기 장치(10)는 두 개의 쉘부재(shell member)가 나란히 배열되어 만들어진 박스 형태의 헤드(1)로 구성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 위로 솟은 혹은 개방을 위치로부터 아래로 낮아지거나 닫혀진 위치로 회전되도록 피벗 샤프트(13)에 연결된 클램핑 암(12)이 피벗연결되고, 클램핑 암(12)은 지지프레임(14)에 금속박판 혹은 소재(P)를 고정시킨다.1 shows the clamping device 10 as a whole. The device 10 is composed of a box-shaped head 1 made by arranging two shell members side by side, the position being raised or lowered from the up or down position as shown in FIG. The clamping arm 12 connected to the pivot shaft 13 is pivotally connected to rotate the clamping arm 12, and the clamping arm 12 fixes the metal sheet or the material P to the support frame 14.
클램핑 암(12)은 액츄에이터(15) 및 클램핑 암(12) 사이에 힌지 연결되고 중간 연결링크(19)로 구성된 3관절 시스템에 의해 유압이나 공압 실린더 같이 선형 액츄에이터(15)에 작동 가능하도록 연결된다.The clamping arm 12 is hinged between the actuator 15 and the clamping arm 12 and operatively connected to a linear actuator 15 such as a hydraulic or pneumatic cylinder by a three-joint system consisting of intermediate connecting links 19. .
좀더 정확히 말해서, 도 1에 도시된 바와 같이 실린더(15)는 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크(19)의 단부에 (20)으로 표시된 지점에서 힌지로 연결된 포크(fork)(18)가 장착된 로드(17)를 갖는 피스톤 부재(16)로 구성되며, 링크(19)의 나머지 다른쪽 단부는 (22) 지점에서 동일한 피벗 샤프트(13)로 인해 클램핑 레버(12)에 체결되거나 일체형으로 된 크랭크 레버(21)에 힌지되며, 피스톤 로드(17)의 포크(18), 연결링크(19) 및 크랭크 레버(21)는 3관절 시스템을 형성하거나 사점(dead center)을 갖는 토글레버 장치를 형성하는데, 실린더(15)가 비작동 상태에 있을 때 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 소재(P)에 대해서 암(12)을 클램핑된 상태를 유지하여 역행할 수 없게 된다. 참조번호 (23)은 포크(18)에 대한 가이드 롤러(guide roller)를 나타내고, 참조번호 (24)는 클램핑 암(12)에 대해서 정지위치에 도달했을 때 소음을 줄이고 포크(18)를 정지시키기 위해 롤러(23)에 대한 가이드의 전방단부에 있는 패드(pad)를 나타낸다.More precisely, as shown in FIG. 1, the cylinder 15 is equipped with a fork 18 hinged at the point marked 20 at the end of the elastically deformable connecting link 19. A crank member 16 having a rod 17, the other end of the link 19 being clamped or integral to the clamping lever 12 due to the same pivot shaft 13 at point 22. Hinged to the lever 21, the fork 18 of the piston rod 17, the connecting link 19 and the crank lever 21 forms a three-joint system or a toggle lever device having a dead center. When the cylinder 15 is in the inoperative state, the system is unable to back by keeping the arm 12 clamped against the workpiece P as shown in FIG. 1. Reference numeral 23 denotes a guide roller for the fork 18, and reference numeral 24 reduces noise and stops the fork 18 when reaching the stop position with respect to the clamping arm 12. To the front end of the guide relative to the roller 23.
본 발명의 일반적인 관점을 따라 토글레버장치는 축방향으로 압축되는 것을 제한하고 제어하기 위해 스톱장치가 구비된 탄성적으로 변형이 가능한 연결링크(19)로 구성되어, 클램핑된 상태의 장치과 비작동 상태의 액츄에이터와 함께 상기 레버장치는 사점(dead point)에서 반작용힘을 부드럽게 극복하며 역방향으로 작동할 수 없게 된다.According to the general aspect of the present invention, the toggle lever device is composed of an elastically deformable connecting link 19 with a stop device for limiting and controlling the compression in the axial direction, and the device in the clamped state and the non-operating state. The lever device, together with the actuator of, smoothly overcomes the reaction force at the dead point and cannot be operated in the reverse direction.
도 3에 확대되어 있고 도 2에 도시된 제 1 실시예를 따르면 연결링크(19)는 안쪽으로 구부러진 두 개의 탄성적으로 변형이 가능한 원호 모양의 사이드암(27)에 의해 서로 연결된 두 개의 힌지단부(25,26)로 구성되어, 축방향 압축이 가능하며 동일한 링크의 측면이 변형될 수 있다.According to the first embodiment shown in FIG. 2 and enlarged in FIG. 3, the connecting link 19 is connected to each other by two hinge ends connected by two elastically deformable arc-shaped side arms 27 which are bent inwardly. 25, 26, which allows axial compression and allows the sides of the same link to be deformed.
도 2에 도시된 바와 같이 연결링크(19)의 종축(S)과 일렬로 되어 두 개의 이격된 압축방지 스톱부재(stop member)(28,29)는 링크(19)의 힌지단부(25,26)로부터 안쪽으로 연장되며, 스톱부재는 두개의 중앙부 암 같은 것으로 구성되는데, 링크에 응력이 발생되지 않은 그 양쪽 단부는 서로 약간 이격되어 있어서 클램핑 장치를 닫는 동안 동일한 링크가 탄성적으로 제어된 상태로 압축된다.As shown in FIG. 2, the two anti-compression stop members 28, 29 spaced in line with the longitudinal axis S of the connecting link 19 are hinged ends 25, 26 of the link 19. Extending inwardly, the stop member consists of two central arms, the two ends of which are not stressed, being slightly spaced from each other so that the same link is elastically controlled while closing the clamping device. Is compressed.
좀더 정확하게 말해서, 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 스톱암(stop arm)(28,29)의 단부에 있는 양쪽 평면(30,31)은 0.1mm 내지 0.4mm 같이 0.1 밀리미터 단위의 길이(δ)만큼 이격되어 있는데, 상기 길이는 토글레버 장치의 사점에서 동일한 링크(19)에 발생된 최대 탄성변형 보다 약간 크거나 동일하며, 롤러(23)에 대한 가이드의 사점 및 힌지(21,20)의 축에 상응하는 세 개의 지점은 연결링크(19)의 종축과 일렬로 정렬된다. 또한 스톱암(28,29)의 전방표면은 약간 기울어져서 클램핑 암(12)이 닫는 운동을 할 때 연결링크(19) 측면이 편향된 후 축방향으로 제어된 압축이 발생된다.More precisely, both planes 30, 31 at the ends of the two stop arms 28, 29, as shown in Fig. 2, have a length δ of 0.1 millimeters, such as 0.1 mm to 0.4 mm. Spaced apart, the length being slightly greater than or equal to the maximum elastic deformation generated on the same link 19 at the dead point of the toggle lever device, the dead center of the guide relative to the roller 23 and the axis of the hinges 21, 20. Three points corresponding to are aligned in line with the longitudinal axis of the connecting link 19. In addition, the front surfaces of the stop arms 28 and 29 are slightly inclined so that the axially controlled compression occurs after the side of the link link 19 is deflected when the clamping arm 12 is closed.
연결 링크(19)는 일체형의 적합한 모양으로 만들어질 수 있지만, 선호적으로 도 8에 도시된 바와 같이 여러개의 플레이트 부재로 구성될 수 있다.The connecting link 19 can be made in a one-piece suitable shape, but can preferably be composed of several plate members, as shown in FIG. 8.
좀더 자세히 말해서, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 암(29) 같은스톱암(28,29)들 중 하나가 직사각형 시트(34)와 함께 전방단부에 구비되며, 연결링크(19)의 종축(S)에 직각인 평면에 놓인 접촉 평면(33')이 구비되는데, 상기 시트는 암(29)의 전방표면(31)에서 돌출된 접촉부재(33)에 꼭 맞는다. 접촉부재(33)는 암(29)에 의해 느슨하게 지지되거나 시트(34) 안에 압입식으로 맞춰질 수 있다.More specifically, as shown enlarged in FIG. 3, one of the stop arms 28, 29, such as the arm 29, is provided at the front end along with the rectangular sheet 34, and the longitudinal axis ( A contact plane 33 ′ is provided which lies in a plane perpendicular to S), which seat fits against the contact member 33 protruding from the front surface 31 of the arm 29. The contact member 33 may be loosely supported by the arm 29 or press fit into the seat 34.
다른 쪽 스톱암(28)은 끝부분이 접촉부재(33)의 전방표면(33')에 대해서 약 5° 혹은 6° 정도의 각도(β1)를 갖는 약간 경사진 평면에 놓인 전방표면(30')으로 마무리된다. 전술된 바와 같이 연결링크(19)에 응력이 발생되지 않은 상태에서, 두 개의 스톱암(28,29)의 단부에 있는 양쪽 표면(30',33')은 클램핑 장치가 닫힐 때 연결링크(19)의 축방향으로 탄성변형되도록 하는 길이(δ)만큼 서로 약간 이격되며, 응력이 반복적으로 발생될 때 동일한 연결링크의 두 개의 힌지영역(25,26)을 연결하는 탄성암(27)이 과도하게 변형되어 피로파괴(fatigue failure)가 발생되는 것을 피하고자 한다.The other stop arm 28 is a front surface 30 'whose end is in a slightly inclined plane with an angle β1 about 5 ° or 6 ° relative to the front surface 33' of the contact member 33. Is finished. With no stress on the link link 19 as described above, both surfaces 30 ', 33' at the ends of the two stop arms 28, 29 are connected to the link link 19 when the clamping device is closed. Are slightly spaced apart from each other by a length δ to allow elastic deformation in the axial direction, and excessively elastic arms 27 connecting two hinge regions 25 and 26 of the same connecting link when stress is repeatedly generated. It is intended to avoid deformation and the occurrence of fatigue failure.
스톱암(28,29)의 두 표면(30',33') 사이의 최소 거리(δ) 및 각도(β1)는 예시적으로 주어졌으며, 연결링크(19)의 형상, 치수 및 탄성 변수, 클램핑 장치 전체의 설계특성 및 소재(P)에 가해지는 부족한 힘이나 압력에 따라 매번 새롭게 계산되어야 한다.The minimum distance δ and angle β1 between the two surfaces 30 'and 33' of the stop arms 28 and 29 are given by way of example and the shape, dimensions and elastic parameters, clamping of the connecting link 19 New calculations are to be made each time, depending on the design characteristics of the device as a whole and the insufficient force or pressure on the material P.
전술된 바와 같이 양쪽의 전방 표면이 약간 기울어진 스톱암(28,29)으로 인해서 탄성 연결링크(19)가 두 가지 운동을 할 수가 있으며, 실제로 클램핑 장치가 닫힐 때, 연결링크(19)는 우선 축방향으로 탄성변형되어서 비교적 감소된 추력(thrusting force)으로 링크장치의 사점을 극복하게 되며, 완전히 닫힌 상태까지 강체운동을 하게 한다. 이로 인해서 시스템은 클램핑 암(12)을 위로 솟아오르게 하거나 열리는 방향으로 회전시키게 하기 위해 발생될 수 있는 외부 힘이 링크(19)로 인한 축방향의 휘어지지 않는 단단한 특성과 저항한다는 관점에서 보면 비작동 상태의 액츄에이터(15)와 함께 절대적으로 역행할 수 없는 특성을 갖게 되며, 두 개의 스톱암(28,29)이 약간 경사진 것으로 가정하여, 암(12)에 대한 반동력이 증가함에 따라 피스톤로드(17)의 포크(18)를 갖는 힌지(20)는 클램핑 장치가 닫히는 동안 포크(18)의 가이드 롤러(23)가 안착되는 숄더(24) 쪽으로 점점 의존된다.As described above, the stop arms 28 and 29 with both front surfaces slightly inclined allow the resilient connecting link 19 to perform two movements, and when the clamping device is actually closed, the connecting link 19 first It is elastically deformed in the axial direction to overcome the dead point of the linking device with a relatively reduced thrusting force, allowing the rigid body to move completely closed. This causes the system to be inoperative from the point of view of the fact that the external forces that can be generated to cause the clamping arm 12 to rise up or rotate in the open direction are resistant to the axially rigid, non-bending characteristics caused by the link 19. With the actuator 15 in a state that is absolutely impossible to reverse, it is assumed that the two stop arms 28 and 29 are slightly inclined, so that the reaction force against the arm 12 increases the piston rod ( The hinge 20 with the fork 18 of 17 is increasingly dependent on the shoulder 24 on which the guide roller 23 of the fork 18 rests while the clamping device is closed.
전술된 사항은 도 2-6을 참고해서 분명히 알 수 있는데 클램핑 장치가 닫힐 동안 스톱압(28,29)의 연속적인 위치를 도시하기 때문이다. 특히 도 2는 링크장치의 사점에 도달하기 전에 연결링크(19)가 기울어진 상태를 도시하는데, 링크(19)의 종축(S)은 연결링크(19)의 중앙 스톱암(28,29)의 전방표면(30',33') 사이의 각도(β1) 보다 약간 크거나 거의 같은 링크장치의 세 점에 대해서 정렬된 상태와 관련된 직선(R)과 각도(α1)를 형성하도록 한다.The foregoing can be clearly seen with reference to Figs. 2-6, since it shows the continuous position of the stop pressures 28,29 while the clamping device is closed. In particular, FIG. 2 shows a state in which the link link 19 is inclined before reaching the dead point of the linkage, wherein the longitudinal axis S of the link 19 is formed at the center stop arms 28 and 29 of the link link 19. A straight line R and an angle α1 associated with the aligned state are formed for three points of the linkage device that are slightly larger than or approximately equal to the angle β1 between the front surfaces 30 'and 33'.
이러한 상태에서 스톱암의 두 개의 전방표면(30',33')은 도 3에 도시된 바와 같이 거리(δ) 만큼 서로 약간 이격되었다.In this state, the two front surfaces 30 'and 33' of the stop arm are slightly spaced apart from each other by the distance δ as shown in FIG.
닫히는 동안 연결링크(19)가 연속적으로 회전하며, 동일한 링크의 축(S)이 링크장치에 대한 세 지점 정렬조건에 대한 선(R)과 일치하게 될 때, 스톱부재(28,29)의 두 개 표면(30',33')은 서로 약간 접촉하게 되며, 도 4에 도시된 바와 같이 그 사이의 간격(δ)이 없어지게 된다. 이러한 상태에서 클램핑 암(12), 혹은 여기에 연결한 한 부분만이 소재(P)에 접촉하게 되지만,지지프레임(14)에 대해서 고정시키는데 필요한 힘을 발생시키지는 않는다.The connecting link 19 rotates continuously during closing, and when the axis S of the same link coincides with the line R for the three-point alignment condition for the linkage, both of the stop members 28, 29 The dog surfaces 30 ', 33' are slightly in contact with each other, and the gap δ therebetween disappears as shown in FIG. In this state, only the clamping arm 12, or a part connected thereto, comes into contact with the material P, but does not generate the force necessary to fix it to the support frame 14.
도 5,6에 도시된 바와 같이, 두 개의 스톱요소(28,39)의 전방표면(30',33')의 접촉으로 인해 적절하게 제어되고 제한된 연결링크(19)의 탄성변형 덕택으로 연결링크(19)는 클램프 장치 전체 및 연결링크의 특성에 따라 4° 혹은 5° 정도의 각도(α2) 같은 종래의 클램프 장치의 강체 연결링크로 인한 각도 보다 큰 각도로 인해 연속적으로 회전하게 된다.As shown in Figs. 5 and 6, the linkage is due to the elastic deformation of the properly controlled and limited linkage 19 due to the contact of the front surfaces 30 ', 33' of the two stop elements 28,39. 19 is rotated continuously due to the angle larger than the angle due to the rigid connection link of the conventional clamp device, such as the angle α2 of about 4 ° or 5 ° depending on the characteristics of the entire clamp device and the link.
두 개의 스톱부재(28,29)의 전방표면(30',33')의 상대적인 위치 및 연결링크(19)의 최종적인 클램핑 상태가 도 5에 확대 도시 되었는데, 연결링크(19)의 사이드 암(27)이 탄성적으로 유연하고 스톱부재(28,29)의 접촉표면 사이의 회전으로 인해서 링크(19)의 종축(S)은 직선(R)에 각도(α2)를 형성한다. 즉, 두 개의 암(28,29)은 더 이상 일직선이 아니며 약간 기울어져 있다.The relative position of the front surfaces 30 'and 33' of the two stop members 28 and 29 and the final clamping state of the connecting link 19 are enlarged in FIG. 27 is elastically flexible and the longitudinal axis S of the link 19 forms an angle α2 on a straight line R due to the rotation between the contact surfaces of the stop members 28, 29. That is, the two arms 28 and 29 are no longer straight and are slightly tilted.
그러므로 강한 외부 힘에 의해 클램핑 암(12)이 위쪽으로 회전하거나 개방 위치쪽으로 회전할 때마다, 연결링크(19)의 탄성병형으로 인해서 스톱부재(28,29)의 두 개 전방표면(30',33') 사이에 여전히 각도(β2)가 유지되기 때문에, 스톱부재(29)의 전방표면(33')은 다른쪽 암(28)의 전방표면(30')과 근접하게 접촉하게 되며, 두개의 암(28,29)은 약간 상대적인 회전을 하여, 시스템이 역행할 수 없도록 각도(α2) 보다 큰 각도(α3)를 형성해서, 연결링크(19)가 강체같이 운동하게 된다.Therefore, whenever the clamping arm 12 rotates upwards or toward the open position by a strong external force, the two front surfaces 30 ', of the stop members 28, 29, due to the resilient bottle of the link link 19, Since the angle β2 is still maintained between 33 ', the front surface 33' of the stop member 29 comes into close contact with the front surface 30 'of the other arm 28, The arms 28 and 29 rotate slightly relative to form an angle α3 that is larger than the angle α2 so that the system cannot reverse, such that the link link 19 moves like a rigid body.
이로 인해서 운동을 역방향으로 하기 위해 실린더(15)나 다른 형식의 제어장치로만 클램핑이 해제될 수 있는 시스템이 완전히 역행할 없다는 것이 보장된다.This ensures that a system that can only be de-clamped with the cylinder 15 or other type of control to reverse the movement cannot be fully reversed.
본 발명을 따르는 클램핑 장치에 대한 탄성 연결링크(19)의 추가적인 실시예가 도 7-12에 도시되었는데, 동일한 부분에 대한 참조번호가 동일하게 사용되었다.A further embodiment of the elastic connecting link 19 for the clamping device according to the invention is shown in Figures 7-12, where like reference numerals are used to like parts.
도 7에 도시된 바와 같이, 연결링크(19)는 힌지된 단부(25,26)에서부터 축방향으로 연장된 스톱부재(28,29)로 구성되며, 두 개의 스톱부재(28,29)의 양쪽 단부는 전방의 접촉 표면수단(30',33')으로 구성되며, 상기 수단은 연결링크(19)에 응력이 발생되지 않은 상태에서, 0.2 혹은 0.3mm의 틈(δ) 만큼 서로 이격되며 5° 혹은 6°의 각도(β1)를 형성한다.As shown in FIG. 7, the connecting link 19 consists of stop members 28, 29 extending axially from the hinged ends 25, 26, and on both sides of the two stop members 28, 29. The ends consist of front contact surface means 30 ', 33', which are spaced apart from each other by a gap δ of 0.2 or 0.3 mm, without stress in the connecting link 19. Or an angle β1 of 6 °.
스톱부재(28,29)들 중 하나는 서로 이격된 제 2 접촉요소(36) 및 제 1 접촉요소(35)에 의해 제공된 전방 접촉표면을 포함하며, 선호적으로 각각 반원의 시트(seat)에 하우징된 원통형 핀으로 구성되는데, 상기 핀은 스톱부재(29)의 전방단부로부터 축방향으로 돌출되고 가로횡단으로 연장된다.One of the stop members 28, 29 comprises a front contact surface provided by a second contact element 36 and a first contact element 35 spaced apart from each other, preferably in a semicircle seat respectively. It consists of a cylindrical pin housed, which pin protrudes axially from the front end of the stop member 29 and extends transversely.
이러한 경우 접촉표면(33')은 접촉요소(35,36)에 접선인 이상평면(ideal plane)에 의해 구성된다.In this case the contact surface 33 ′ is constituted by an ideal plane tangent to the contact elements 35, 36.
도 9-11의 실시예에서, 접촉요소(35,36)는 제 1 직경을 갖는 제 1 원통형요소(35) 및 좀더 작은 제 2 직경을 갖는 제 2 원통형 요소(36)로 구성되며, 양 접촉요소(35,36)의 종축은 스톱부재(29)의 종축에 직각인 동일한 평면에 놓인다.In the embodiment of FIGS. 9-11, the contact elements 35, 36 consist of a first cylindrical element 35 having a first diameter and a second cylindrical element 36 having a smaller second diameter, both contacting The longitudinal axes of the elements 35, 36 lie in the same plane perpendicular to the longitudinal axis of the stop member 29.
접촉요소(35,36)는 스톱부재(29)의 전방단부에서 각각 시트(seat)에 압입 맞춤되거나 레버(21)의 포크(18)의 양 측면 사이에서 느슨하게 지지될 수 있다.The contact elements 35, 36 may be press fit to the seat at the front end of the stop member 29, respectively, or may be loosely supported between both sides of the fork 18 of the lever 21.
전술된 바와 같이 전방접촉 표면 혹은 수단을 갖는 스톱부재(28,29)의 사용으로 인해서 탄성연결링크(19)의 이중 액션이 가능하게 되며, 실제로 클램핑 장치가 닫히는 단계에 있을 때 축방향으로 연결링크(19)가 탄성변형이 될 수 있으며, 비교적 감소된 추력(thrusting force)으로 사점을 쉽게 극복하게 된다. 또한 시스템을 역행할 수 없게 최종적으로 닫힌위치에 도달하면 동일한 연결링크(19)가 강체로 작동하게 된다.The use of stop members 28 and 29 having a front contact surface or means as described above allows for a double action of the elastic linking link 19, in fact the connecting link in the axial direction when the clamping device is in the closing stage. 19 can be elastically deformed, and the dead point is easily overcome with relatively reduced thrusting forces. In addition, the same connecting link (19) acts as a rigid body when the system finally reaches the closed position so that the system cannot be reversed.
전술된 사항은 도 9,10,11에 의해 분명해지며, 도 3-6과 비교해 볼 때 동일한 참조번호가 사용되었다.The foregoing is clarified by Figs. 9, 10 and 11, the same reference numerals being used in comparison with Figs. 3-6.
본 발명의 또 다른 실시예를 따르면 도 12에 도시된 바와 같이 연결링크(19)의 축방향 압축을 제한하기 위한 수단은 종축이 접촉평면(33')과 평행한 평면에 놓은 동일한 직경을 갖는 제 1,2 원통형 접촉요소(37,38)로 구성된다.According to another embodiment of the invention, the means for limiting the axial compression of the connecting link 19, as shown in FIG. 12, is characterized by the fact that the longitudinal axis has the same diameter in a plane parallel to the contact plane 33 '. It consists of 1,2 cylindrical contact elements 37, 38.
도면에 도시된 바와 같이 클램칭 장치는 클램핑 암과 액츄에이터의 가동성 로드 사이에 탄성적으로 변형이 가능한 토글레버로 구성되어서, 장치가 움직이는 부품에 과도한 응력을 발생시키지 않고 열고 닫힐 수 있도록 하며, 그 결과 마모 및 고정으로 인한 문제가 줄어들고, 작동상태에 있지 않을 때 액츄에이터와 함께 클램핑 장치가 우발적으로 개방되는 것을 막기 위해 클램핑이 역행될 수 없도록 한다.As shown in the figure, the clamping device consists of a toggle lever that is elastically deformable between the clamping arm and the movable rod of the actuator, allowing the device to open and close without creating excessive stress on the moving parts. The problem of wear and fastening is reduced and the clamping cannot be reversed to prevent accidental opening of the clamping device with the actuator when not in operation.
도면을 참고로 설명된 것들은 예를 든 것으로 청구항의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.The things described with reference to the drawings are examples and various modifications are possible within the scope of the claims.
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