JP2018522740A

JP2018522740A - 位置調節用治具に対する固定装置

Info

Publication number: JP2018522740A
Application number: JP2018505035A
Authority: JP
Inventors: クワンヨンヨー
Original assignee: ジヨンリンシステムカンパニーリミテッド
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2018-08-16
Also published as: KR101727689B1; KR20160111884A; WO2017026673A1; US10688605B2; US20180281123A1

Abstract

【課題】本発明は、位置調節用治具に対する固定装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明によれば、位置調節用治具に対する固定装置(1)において、一定のストロークを有するピストンが含まれた駆動シリンダー(100)と; 前記駆動シリンダー(100)のピストンに結合される治具位置固定部(200)と; 前記駆動シリンダー(100)のピストンのストロークにより動作される治具位置固定部(200)を固定させ補助するガイドブロック(300)と; 前記治具位置固定部(200)により位置調節可能な治具(B)が固定されるように、当該治具に結合される位置固定ブラケット(400)と; から構成される。従って、治具(A)が使用される多様な作業工程に適用してより良質な製品を生産し、作業を行うために既存の一定の位置に治具(A)を固定しなければならなかった時間を節減して労力の損失を防止することによって、製品の生産性を確保して高められるという利点がある。【選択図】図１

Description

本発明は、位置調節用治具に対する固定装置に関し、さらに詳細には、駆動シリンダーと治具位置固定部とガイドブロックと位置固定ブラケットとを、多様な工程において使用される既存の固定治具を位置調節可能な治具で取り替えて適用させ得るように、位置調節用治具と結合して当該治具を固定することによって、作業工程の正確性及び効率性を高める位置調節用治具に対する固定装置に関する。

治具(A)は、各種の部品を加工したり被対象物を固定したりして作業を行う際に使用する一種の補助具であって、一般的に量産品の製作、互換性を持つ部品の製作時に使用されており、部品を正確に取り付けて固定し、刃物又は工具を強制的に案内させる取付具の一種である。

即ち、工作物を取付け又は工作物に取り付けられて加工部分の位置決めを行うとともに、加工を案内する特殊工具のことを言う。

治具(A)の主たる目的は、迅速かつ精巧に(精度よく)被対象物の位置を作業者の熟練度に関係なく常に一定の位置にあるように規制し、工作物の自重と当該工具の工具合力及び平行分力などによる変形を防ぐように規制し、如何なる外力が加えられても工作物が一定の位置を維持し得るように固定することによって、生産される製品が一定の限界(範囲)内に収まるようにすることにある。

しかしながら、最近においては、加工方法の進歩と生産方法の合理化により多様な治具(A)を多く使用するようになってきたが、製品を固定するための治具(A)も、作業工程の特性に応じては、治具(A)の位置が変更されなければ良質な製品(良品)が生産できない場合においても、誤差範囲の平均値の位置に治具(A)を固定せざるを得ないことから、多量の良質な製品を生産するには難点があった。

また、作業工程に位置調節可能な治具(B)を適用しても、動作中の当該位置調節可能な治具(B)を固定し得る方法がないことから、位置調節可能な治具(B)を適用することができないたり、喩え位置調節可能な治具(B)を適用しても、当該位置調節可能な治具(B)を固定しなければ良質な製品を生産するには難点があった。

従って、製品を連続的又は多量に生産する場合において、各作業工程に治具(A)を使用するのは当然のことであるが、前述したような問題点を有していることから、能率的な生産を確保することができなかった。

それで、本発明の実施例を基にする位置調節用治具に対する固定装置に関する先行技術として、図6に示されているように、韓国特許登録番号第１０−０７５５８２２号の公報における“スポット溶接機の治具装置”は、スポット溶接のために供給された素材を正確に固定すべく、固定杆と移動杆に形成されたガイド受け具を規格化して、摩耗時に迅速かつ簡便に交換可能ならしめることを目的とするものであるが、そのために、移動杆と固定杆の支持部と軸ピンとの間に取付片を一体に形成し、取付片に結合するための結合溝とボルト孔とを形成し、案内片に誘導されるように突出部が形成された移動受け具を取付片に結合してボルトで締結し、取付片に結合するための結合溝とボルト孔及び突出部を案内し得るように両方に案内片が形成された固定受け具を取付片に結合してボルトで締結することにより構成されたものであり、スポット溶接機の治具装置のガイド受け具を構成する移動受け具と固定受け具とが摩耗されると、ボルトを解除して簡単に交換することで、誰でも容易に交換することができて、交換作業時に迅速かつ簡便に行えるため、それに伴う作業性を向上させて生産性を向上させることができる効果があり、規格化されているため、交換後においては別途の調整をしなくても、正確にかつ安定して製品の素材を保持(固定)して溶接できるので、治具装置に対する信頼度を高める等の効果がある。

しかしながら、前記先行技術である“スポット溶接機の治具装置”は、基本的な固定された治具(A)であり、比較的に製品が簡単な形状を持つ被対象物のスポット溶接時に使用することができるが、本発明の実施例と同様の自動車生産工程でのようなややこしい製品のスポット溶接時には対応しにくいという問題点がある。

さらに、前述したように、スポット溶接のために固定された治具(A)であるので、治具(A)の不可避な位置移動に伴う難しい作業工程は行えない。

韓国特許登録番号第１０−０７５５８２２号の公報(登録日: 2007.08.30)

本発明は、前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明によれば、位置調節用治具に対する固定装置は、既存の固定された治具(A)を位置調節可能な治具(B)で取り替えて適用し得るように、色々な産業分野に位置調節可能な治具(B)を適用し得なかった問題点を解決することによって、より正確な位置に位置調節可能な治具(B)を固定して製品を生産することができる位置調節可能な治具(B)を固定する固定装置を提供することにその目的がある。

さらに、本発明の他の目的は、本発明により位置調節可能な治具(B)を色々な産業分野に適用することによって、ややこしい作業工程において治具(A)を固定していた時間と労力の損失を防止することができるとともに、製品の誤差に対応して位置調節可能な治具(B)を作業工程に適用することができるので、不良を減らして良質な製品が得られるようにすることにその目的がある。

前記目的を遂げるための本発明は、解決しようとする課題を達成するために案出されたものであって、
位置調節用治具に対する固定装置において、
一定のストローク((行程)を有するピストンが含まれた駆動シリンダーと;
前記駆動シリンダーのピストンに結合される治具位置固定部と;
前記駆動シリンダーのピストンのストロークにより動作される治具位置固定部を固定させ補助するガイドブロックと;
前記治具位置固定部により位置調節可能な治具が固定されるように、当該治具に結合される位置固定ブラケットと;から構成される。

このとき、治具位置固定部は、
前記位置固定ブラケットの一部面に接触される第1のストッパー及び第2のストッパーと;
前記第1のストッパーに結合される第1のバネと;
前記第2のストッパーに結合される第2のバネと;
前記第1及び第2のストッパーがそれぞれ挿入され、前記駆動シリンダーのピストンに結合されて、駆動シリンダーの動力を第1及び第2のストッパーへ伝達する動力伝達部材と;をさらに含んで構成される。

また、ガイドブロックは、
前記第1のストッパーが挿入される第1のストッパー溝と;
前記第2のストッパーが挿入される第2のストッパー溝と;
ガイドブロックを固定する固定部と;をさらに含んで構成され、位置固定ブラケットは、前記第1及び第2のストッパーが外面に接触可能にする台形状、又は内面に接触可能にする凹凸形状を有する形とされており、
位置調節可能な当該治具に固定され得るように結合部が形成されたことを特徴とする。

一方、これに先立って、本明細書は、特許請求の範囲において使用された用語や単語は、通常的又は辞書的な意味に限定して解釈されてはならなく、発明者は、自分自身の発明を一番最善(最良)の方法で説明するために、用語の概念を適宜定義することができるという原則に即して、本発明の技術的な思想に合致(符合)する意味及び概念として解釈すべきである。

従って、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想を全て代弁するものではないので、本出願の時点においてこれらを代替することのできる多様な均等物及び変形があり得ることは理解すべきである。

以上の構成及び作用で前記説明したように、本発明によれば、位置調節用治具に対する固定装置は、色々な産業分野において不可避に固定治具(A)を使用しなければならなかった作業工程に、位置調節可能な治具(B)を適用し得るようにして、一々治具(A)を固定していた時間と労力の損失を防止することによって、作業工程の効率性を極大化することができる。

また、製品の誤差に対応できなかった固定治具(A)とは異なり、本発明により製品の誤差に対応できる位置調節可能な治具(B)を作業工程に適用することができるようになることで、製品の不良を減らして良質な製品を得ることができ、製品の信頼度を高めることができる。

加えて、前述したように、既存の固定治具(A)を製品に対応して固定するために損失されていた作業時間を減少させることができ、それによって実作業時においてより効率的な作業ができるようにし、複雑でややこしい作業を単純化することができるようにして、経済性を高めることができ、相対的に熟練した技能者のみによって行われていた作業を、未熟練者でも充分に対応することができるようにする。

従って、生産性の向上と品質の保証、互換性の維持及び作業工程費を節減することができる、非常に効果的な発明であると言える。

本発明による位置調節用治具に対する固定装置の状態斜視図を示すものである。本発明による位置調節用治具に対する固定装置が装着された位置調節可能な治具の実施例を示すものである。本発明による位置調節用治具に対する固定装置の動作実施例を示すものである。本発明による位置調節用治具に対する固定装置の構成要素のうち、位置固定ブラケットの実施例を示すものである。本発明による位置調節用治具に対する固定装置の構成要素のうち、第1及び第2のストッパーとそれに対応する位置固定ブラケットの実施例を示すものである。本発明による位置調節用治具に対する固定装置の先行技術の代表図を示すものである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による位置調節用治具に対する固定装置の構成及び作用について詳細に説明する。

図1は、本発明による位置調節用治具に対する固定装置の状態斜視図を示すものである。

本発明は、位置調節用治具に対する固定装置(1)において、
一定のストロークを有するピストンが含まれた駆動シリンダー(100)と;
前記駆動シリンダー(100)のピストンに結合される治具位置固定部(200)と;
前記駆動シリンダー(100)のピストンのストロークにより動作される治具位置固定部(200)を固定させ補助するガイドブロック(300)と;
前記治具位置固定部(200)により位置調節可能な治具(B)が固定されるように、当該治具に結合される位置固定ブラケット(400)と;から構成される。

位置調節可能な治具(B)から構成された作業台内の一定の位置に固定され、後述する本発明の各構成要素に結合されて動力を伝達する前記駆動シリンダー(100)は、作業工程又は作業現場の環境に合わせて、油圧、空圧(圧縮空気)又は電気供給などの様々な方法で駆動され得る。

前記治具位置固定部(200)は、
位置固定ブラケット(400)の一部面に接触される第1のストッパー(210)及び第2のストッパー(220)と;
前記第1のストッパー(210)に結合される第1のバネ(230)と;
前記第2のストッパー(220)に結合される第2のバネ(240)と;
前記第1及び第2のストッパー(210、220)がそれぞれ挿入され、前記駆動シリンダー(100)のピストンに結合されて、駆動シリンダー(100)の動力を第1及び第2のストッパー(210、220)へ伝達する動力伝達部材(250)と;から構成され、
第1及び第2のストッパー(210、220)を一定の間隔を維持してそれぞれ挿入及び結合され得るように形成された動力伝達部材(250)の突出部(251)に、第1及び第2のストッパー(210、220)を挿入し、挿入された第1及び第2のストッパー(210、 220)の一部外周縁面と突出部(251)の外周縁面とに、それぞれ第1及び第2のバネ(230、240)が結合される。

第1及び第2のストッパー(210、220)と第1及び第2のバネ(230、240)に結合された動力伝達部材(250)とは、前述したように、駆動シリンダー(100)のピストンに結合されて、ピストンのストローク(行程)、つまり直線運動方向に沿って第1及び第2のストッパー(210、220)が同じ方向に動作される。

このように、動力伝達部材(250)の動きに従って、動力伝達部材(250)に挿入及び結合された第1及び第2のストッパー(210、220)も、一定の運動を行い、そのとき、第1及び第2のストッパー(210、220)は、前記台形状に形成された位置固定ブラケット(400)の外面と接触するようになる。

即ち、位置固定ブラケット(400)は、位置調節可能な治具(B)の一部面に固定されることによって、位置固定ブラケット(400)の外面と第1及び第2のストッパー(210、220)が接触する面との摩擦力により、既存の位置調節可能な治具(B)を固定するようになる。

このとき、第1及び第2のストッパー(210、220)と位置固定ブラケット(400)とが接触して、位置調節可能な治具(B)の動きに対する固定力をさらに上昇させ補助するために、ガイドブロック(300)が構成される。

ガイドブロック(300)は、前記第1のストッパー(210)が挿入される第1のストッパー溝(310)と; 前記第2のストッパー(220)が挿入される第2のストッパー溝(320)と; ガイドブロック(300)を固定する固定部(330)と;をさらに含んで構成される。

図1に示されているように、ガイドブロック(300)は、第1及び第2のストッパー(210、220)の一定の間隔と同じ間隔で形成された第1及び第2のストッパー溝(310、320)に、それぞれ第1及び第2のストッパー(210、220)が挿入され、位置固定ブラケット(400)に近接して位置させて、固定部(330)を通じて位置調節可能な治具(B)から構成された作業台内に固定する。

前記第1及び第2のストッパー(210、220)とガイドブロック(300)とは、鋼(steel)、ステンレス鋼又はアルミニウム合金及びチタン合金などのように、強度の強い材質で形成されて、位置調節可能な治具(B)の動きを固定し、固定された後の作業工程の多様な作業により、位置調節可能な治具(B)へ伝達される荷重及び力に耐えられるようにする。

一方、図4の(a)及び(b)に示されているように、位置固定ブラケット(400)は、前記第1及び第2のストッパー(210、220)が外面に接触可能にする台形状、又は内面に接触可能にする凹凸形状を有する形とされており、位置調節可能な当該治具(B)に固定され得るように、結合部(410)が形成されたことを特徴とする。

また、第1及び第2のストッパー(210、220)と位置固定ブラケット(400)とは、互いに一部面が接触する面接触又は線接触で固定され得るようにする範囲内において、例えば図5に示されたように、第1及び第2のストッパー(210、220)の先端部が台形状に構成され、位置固定ブラケット(400)は、四角形状に構成され得る。

本発明が適用され得る作業工程は無限であるが、本発明は特に、自動車の製造及び航空機の製造のような複雑かつ多様な構成要素らとの結合により生産される製品らが、各作業工程で生じる誤差により良質な製品を生産することができないという問題を補完して、より精巧な製品が生産できるようにすることに役立つ。

例えば、図2は、自動車フレームと自動車ドアヒンジとをスポット溶接するための治具(A)を示すものであって、図2の(a)に示されたように、位置調節可能な治具(B)を適用したくても、位置調節後の作業時に位置調節可能な治具(B)を固定することができる方法がなくて適用できなかった固定治具(A)を、図2の(b)に示されたように、本発明により位置調節可能な治具(B)へと変更して適用した実施例を示している。

前記のようなスポット溶接は、強い熱と強い力が発生するので、位置調節可能な治具(B)を自体のモーターのみで固定するのは極めて危なく、それによって、現在まで治具(A)は図2の(a)のように、作業台に固定される固定治具(A)を使用していた。

従って、既存の固定治具(A)は、高度の熟練者が直接スパナやレンチなどの工具を用いてボルト、ナットを調節して、人間の感覚で位置を調節しなければならない環境により、多大な作業時間が掛かっていただけではなく、このような様々な理由(要因)から、長時間にわたって熟練者の感覚で位置を確定して固定しても、治具(A)の不正確な位置、このような治具(BIG)の不正確な位置のため、治具(A)に固定される製品も不正確になって、品質と生産性とが顕著に低下してしまった。

また、前述したように、スポット溶接時に治具(A)に加えられる圧力が非常に高いため、位置調節可能な治具(B)を適用しても、自体のモーターだけでは当該位置調節可能な治具(B)を固定することができなく、高い圧力によって、結局には自動車フレームと自動車ドアヒンジとの位置がずれてしまう現象が発生するようになる。

従って、製品の素材がずれた状態で固定され、このような状態で所定の位置に溶接をすることになって、不良な製品を生産する結果をもたらすので、生産された製品の信頼度が落ちるという短所がある。

そのことから、本発明のように、位置調節可能な治具(B)を固定してやる固定装置を適用することによって、位置調節可能な治具(B)のモーターに対する位置値をデータ化して、当該作業工程の制御部でこれを制御することによって、一々高度の熟練者が当該位置調節可能な治具(B)の位置を固定せず、制御部によりさらに正確な数値で位置調節可能な治具(B)を位置するようにし、本発明による位置調節用治具に対する固定装置で当該位置調節可能な治具(B)を固定して、位置の正確性及び作業工程の所要時間を短縮して、結果的に高い品質の製品を高い生産性で製造する結果に繋がるようにする。

図3は、本発明による位置調節用治具に対する固定装置の動作実施例を示すものであって、図3の(a)のように、第1及び第2のストッパー(210、220)が後進して、位置調節可能な治具(B)が動かせるようにし、図3の(b)又は(c)のように、位置調節が進行した治具(B)を、第1及び第2のストッパー(210、220)が前進して当該治具(B)を固定する図を示すものである。

前記図3の(b)及び(c)のように、第1及び第2のバネ(230、240)は、第1及び第2のストッパー(210、220)と位置固定ブラケット(400)とが、当該治具(B)に固定される製品の誤差範囲内で自由に固定され得るようにする役目を果たす。

即ち、第1及び第2のバネ(230、240)が無くても動力伝達部材(250)にそれぞれ完全固定された第1及び第2のストッパー(210、220)は、製品の誤差に応じて動く当該治具(B)に結合された位置固定ブラケット(400)を完全に固定することができなくなる。

参照に、本発明の実施例における誤差とは、一般的な機械加工及び結合に適用される誤差と同じ[μｍ]〜[ｍｍ]の範囲内にあるが、より複雑で他の構成要素らとの結合が多い製品においては、各作業工程で生じる誤差の累積により製品の不良又は製品の安全性の点から問題となり得る。

最後に、本発明は、作業工程の特性に応じて多様に適用されることができる。例えば、位置調節可能な治具(B)を一軸だけで固定して制御する作業の場合には、本発明による位置調節用治具に対する固定装置を、制御しようとする軸方向と同一に設置して一軸を固定することができ、必要に応じて複数個の軸を固定して制御しようとする作業の場合には、本発明を各軸方向と同一に設置して、複数個の軸を固定するように適用することもできる。

即ち、図2の(b)に示されたように、複数個の軸を固定することができるものである。

これによって、本発明により生産される製品の精度を均一にして互換性を付与し、良質な製品を多量に生産することができ、原価(コスト)を節減することができる。

また、未熟練の作業者でも容易に作業することができ、作業者の精神的な負担を減らして予測できない事故を防ぐことができるとともに、加工不良などの損失を防ぐことができる。

以上詳述してきたが、本発明は本明細書に記載した実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多様に修正及び変形することができるのは、当該技術の分野において通常の知識を有する者にとって自明である。従って、技術的な思想又は主要な特徴から外れることなく、他のいかなる形態でも実施され得るので、前述の本発明の実施例らはあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない.

[産業上の利用可能性]
治具は、多様な作業工程に多様な用途として使用されている。
治具は、迅速かつ精巧に(精度よく)被対象物の位置を作業者の熟練度に関係なく常に一定の位置にあるように規制し、工作物の自重と当該工具の工具合力及び平行分力などによる変形を防ぐように規制し、如何なる外力が加えられても工作物が一定の位置を維持し得るように固定することによって、生産される製品が一定の限界(範囲)内に収まるようにするものである。

従って、本発明による位置調節用治具に対する固定装置は、既存の固定治具とは異なる、位置調節可能に構成された治具を産業現場に適用するができるようにして、位置調節可能な治具の固定装置を提供することによって、既存の作業工程をより効果的に行えるようにして、製品の正確性と生産性とを高められるので、治具を製作する製造業及び治具を使用する生産業など、色々な産業分野の増進に寄与するのに適用することができる。

1: 位置調節用治具に対する固定装置、100: 駆動シリンダー、200: 治具位置固定部、210: 第1のストッパー、220: 第2のストッパー、230: 第1のバネ、240: 第2のバネ、250: 動力伝達部材、251: 突出部、300: ガイドブロック、310: 第1のストッパー溝、320: 第2のストッパー溝、330: 固定部、400: 位置固定ブラケット、410: 結合部、A: 位置調節用治具に対する固定装置を適用する前の固定治具、B: 位置調節用治具に対する固定装置を適用した位置調節可能な治具、F: 自動車フレーム、H: 自動車ドアヒンジ。

Claims

一定のストロークを有するピストンが含まれた駆動シリンダー(100)と;
前記駆動シリンダー(100)のピストンに結合される治具位置固定部(200)と;
前記駆動シリンダー(100)のピストンのストロークにより動作される治具位置固定部(200)を固定させ補助するガイドブロック(300)と;
前記治具位置固定部(200)により位置調節可能な治具(B)が固定されるように、当該位置調節可能な治具(B)に結合される位置固定ブラケット(400)と;から構成される位置調節用治具に対する固定装置(1)において、
治具位置固定部(200)は、
前記位置固定ブラケット(400)の一部面に接触される第1のストッパー(210)及び第2のストッパー(220)と;
前記第1のストッパー(210)に結合される第1のバネ(230)と;
前記第2のストッパー(220)に結合される第2のバネ(240)と;
前記第1及び第2のストッパー(210、220)がそれぞれ挿入され、前記駆動シリンダー(100)のピストンに結合されて、駆動シリンダー(100)の動力を第1及び第2のストッパー(210、220)へ伝達する動力伝達部材(250)と;をさらに含んで構成され、
前記駆動シリンダー(100)のピストンのストロークにより第1及び第2のストッパー(210、220)が動作して、位置固定ブラケット(400)の外周面に接触されるようにすることによって、位置固定ブラケット(400)が結合された位置調節可能な治具(B)が固定されることを特徴とする、位置調節用治具に対する固定装置。
ガイドブロック(300)は、
前記第1のストッパー(210)が挿入される第1のストッパー溝(310)と; 前記第2のストッパー(220)が挿入される第2のストッパー溝(320)と;
ガイドブロック(300)を固定する固定部(330)と;をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項1に記載の位置調節用治具に対する固定装置。
位置固定ブラケット(400)は、前記第1及び第2のストッパー(210、220)が外面に接触可能にする台形状、又は内面に接触可能にする凹凸形状を有する形とされており、
位置調節可能な治具(B)に固定され得るように結合部(410)が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載の位置調節用治具に対する固定装置。