JP6689447B2 - 電動クランピング装置 - Google Patents

Description

本発明は、クランピング装置に関し、モーターを駆動源で用いて全体サイズを縮小し、改善した駆動力伝達メカニズムを通じて把持トルクを向上させて安定的にパネルをクランピングすることができるようにする電動クランピング装置に関する。

一般的に、クランピング装置はパネルなどの切削、板金、溶接などの加工作業時にパネルが動かないように固定するための装置として、各加工作業ごとにパネルの断面形象によって把持トルクや規制部位などが相違し、クランピング装置の構造も相違する。

従来のクランピング装置は、パネルが安着されるロケーターとパネルを支持するクランプと、空圧又は油圧によって駆動力を発生させる作動シリンダーと、及び駆動力が伝達されてクランパを回転させるリンク部と、を含む。

このようなクランピング装置は、作動シリンダーで作動圧が供給されると、作動ロードが上昇しながら作動ロードによってリンク部が作動されてリンク部と接続されたクランパがヒンジ作動によってその先端が回転してパネルをクランピングするようになる。

しかし、前記のような従来のクランピング装置は、作動シリンダーを動力源で用いるところ、作動シリンダー及び空圧配管を設置する場合、クランピング装置の大きさが大きくなるだけでなく、作動構造も複雑となる短所がある。さらに、前記クランピング装置のコストもそれだけ増加する問題点がある。

さらに、多様な厚さを有するパネルをクランピングするためには把持トルクを変化させるために駆動力伝達メカニズムを操縦するか、出力が異なる駆動部を有する別途のクランピング装置を準備するべき問題点があった。

これにより、同一の駆動トルクによって多様な厚みにパネルを把持することができるように把持トルクを向上させることができる駆動力伝達メカニズムの開発を要した。

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するために案出されたことで、本発明の目的はモーターを駆動源で用いて全体サイズを縮小し、駆動力伝達メカニズムでスライディングクランク部及び変形されたトグルリンク部を適用して把持トルクを大きく向上させることができる電動クランピング装置を提供することにある。

前記のような目的を達成するために、本発明はパネルの一側をクランピングして固定させるための電動クランピング装置であって、本体と、前記本体の内部に設置され、駆動力を発生させる駆動モーターと、前記パネルをクランピング又はアンクランピングするクランプ部と、前記クランプ部と連結設置され、前記クランプ部に回転力を伝達して前記クランプ部を回転させるトグルリンク部と、前記駆動モーターと連結されて前記トグルリンク部に駆動モーターの駆動力を伝達する駆動力伝達部と、及び一側が前記駆動力伝達部と接続されて他側がトグルリンク部に向けて垂直となる方向に折り曲げ形成された状態で前記トグルリンク部の一側と接続されて前記駆動力伝達部の回転運動を直線往復運動に変換させてトグルリンク部を作動させるスライディングクランク部と、を含むことを特徴とする電動クランピング装置を提供する。

前記本体の上端には、前記本体に対して水平方向に突出されるように設置されたロケーターボディーが設けられて前記パネルの端部が安着されるロケーター部がさらに含まれ、前記ロケーター部には前記ロケーターボディーの端部に突出形成されて前記パネルを支持するロケーターチップがさらに含まれたことを特徴とする。

前記クランプ部は、前記本体の上部に設置されるクランプボディーと、前記クランプボディーの一側両角部の上側から下側方向に折り曲げ形成されて前記パネルを把持するために前記本体に回転可能に設置された一対のクランプフィンガーと、前記クランプボディーの他側に前記ロケーターチップ方向に突出形成されて前記ロケーターチップに安着されたパネルを把持するクランプチップと、及び前記一対のクランプフィンガーを前記本体に対して回転可能となるように連結させるクランプヒンジと、を含むことを特徴とする。

前記駆動力伝達部は、前記駆動モーターの軸と連結されて駆動モーターの駆動によって回転されるウォームギアと、前記本体の内部に軸によって支持され、前記ウォームギアと噛み合うように設置されてウォームギアと連動されて回転されるウォームホイールと、及び前記駆動モーターの軸の端部に設置されて前記ウォームギアが離脱されることを防止するピボットベアリングと、を含むことを特徴とする。

前記スライディングクランク部は、一側が前記ウォームホイールの中心から外周側方向に所定間隔離隔された状態で連結軸によって前記ウォームホイールに結合された一対のクランクアームと、前記一対のクランクアームの他側がスライディング移送可能となるようにそれぞれ設置されて前記一対のクランクアームの他側を支持するクランクスライダーと、前記一対のクランクアームの他側に一体で延長形成されるが、前記トグルリンク部に向けて折り曲げ形成されて前記トグルリンク部と垂直となるように接続される一対の第１リンクと、及び前記本体の両側面に形成されてクランクスライダーの移送を案内する一対のガイド溝と、を含むことを特徴とする。

前記ガイド溝は、一側が地面に向けて下向きに傾くように形成されて前記一対のクランクスライダーの傾斜移送を案内することを特徴とする。

前記一対のクランクアームは前記ウォームホイールが連結された一側は回転往復運動をし、前記一対のクランクスライダーと接続された他側は直線往復運動をするように設置されたことを特徴とする。

前記一対のクランクアームには前記一対のクランクアームの回転時、前記ウォームホイールの軸との干渉を回避するためにクランクアームの一側が上部で折り曲げ形成された折り曲げ部がさらに含まれたことを特徴とする。

前記トグルリンク部は、前記一対の第１リンクの端部とそれぞれ接続されるように設置されて前記一対の第１リンクが作動時、連結部品を中心に回転される一対の第２リンクと、及び前記一対の第２リンクの間に連結されるように設置されて前記第２リンクの作動によって前記クランプヒンジを回転させる第３リンクと、を含むことを特徴とする。

前記クランプ部が前記アンクランピング状態では前記一対の第２リンクが前記一対の第１リンクの間に重ねられた状態であり、前記第３リンクの一部が前記一対が第１リンクの間に重ねられた一対の第２リンクの間に重ねられた状態であり、前記クランプ部が前記クランピング状態では前記一対の第１リンクに対して水平状態となるように一対の第２リンクが回転され、前記一対の第２リンクに対して垂直状態となるように第３リンクが回転されることを特徴とする。

前記のような本発明による電動クランピング装置によれば、駆動モーターを駆動源で用いることによって従来作動シリンダー適用時に空圧や油圧を供給するための連結配管と、電源供給源を除いた別途の空圧又は油圧供給装置を除去することができ、装置の大きさを最大限減らすことができる効果を提供することができる。

また、本発明によれば、クランプフィンガーを回転させる駆動力伝達メカニズムでスライディング移送されるスライディングクランク部及び重えた構造からなるトグルリンク部を適用することによって把持トルクを非常に向上させることができる効果を提供することができる。

この時、クランクアームに対して第１リンクが垂直方向で一体に形成されてクランクアームと共に移動されるようにしたことにクランプフィンガーに伝達される角速度を最大限減らすことができ、従来と同一の駆動トルクを持ってもより向上した把持トルクを提供することができる。

また、本発明によれば、ウォームギアとウォームホイールから構成された駆動力伝達部を介して正確なストローク調節が可能であり、一定な把持トルクを提供することによって、クランピングされるパネルに傷やスクラッチなどの発生を防止することができて商品性を向上させる効果を提供することができる。

本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でアンクランピング状態を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す概路図である。 本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピングが進行される状態を概略的に示す概路図である。 本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す概路図である。 本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 電動クランプ装置の最適化の前及び最適化後の駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 電動クランプ装置の最適化の前及び最適化後の駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 電動クランプ装置の最適化の前及び最適化後の駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフである。 図７乃至図９を通じて導出された最適化前及び最適化後の把持トルクを比べて示すグラフである。

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。この時、添付された図面で同一構成要素は可能な同一符号に付している事に留意すべきである。また、本発明の要旨を不明瞭にすることができる公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。

以下、添付された図１乃至図１０を参照して本発明の実施形態を説明する。

先ず、図１は、本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す斜視図であり、図２は、本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でアンクランピング状態を概略的に示す斜視図である。

次いで、図３は、本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す概路図であり、図４は、本発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピングが進行される状態を概略的に示す概路図であり、図５は、発明の実施形態による電動クランピング装置の構造でクランピング状態を概略的に示す概路図である。

次いで、図６ａ乃至図６ｃは、本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフであり、図７乃至図９は、電動クランプ装置の最適化前及び最適化後の駆動力伝達メカニズムの作動状態を段階別で概略的に示すグラフであり、図１０は、図７乃至図９を通じて導出された最適化前及び最適化後の把持トルクを比べて示すグラフである。

図１及び図２に示されたように、本発明の実施形態による電動クランピング装置１０は、本体１００と、駆動モーター２００と、クランプ部４００と、トグルリンク部７００と駆動力伝達部５００及びスライディングクランク部６００を含むことができる。

この時、本発明の実施形態による電動クランピング装置はロケーター部３００をさらに含むことができる。もちろんパネルの種類及び大きさによってロケーター部３００が設置されることもでき、設置されないこともある。

本体１００は、四角状のボックス体で形成され、本体１００の一側には後述されるウォームホイール５２０が本体１００内部に設置可能となるように突出部１１０が形成されて本体１００の上部にはロケーター部３００が安着される安着部１２０が形成される。

駆動モーター２００は、本体１００内部に設置され、入力される電気信号によって回転可能に駆動される。この時、駆動モーター２００は本体１００内部に鉛直方向に沿って設置され、駆動モーター２００の軸は本体１００の上部に向けるように配置される。このような駆動モーター２００は回転数を微細に調節可能なサーボモーターが用いられることができる。

勿論、駆動モーター２００は例えば、ＤＣモータ、ＡＣモータ、誘導電動機、ブラシレスモータなど多様な種類のモータが用いられることができる。

ロケーター部３００は、本体１００の上端に形成された安着部１２０に設置され、パネル(図示せず)の端部が安着される。このようなロケーター部３００はロケーターボディー３１０を含むことができる。

ロケーターボディー(３１０)は、おおよそ“Ｌ” 形状で形成されて本体１００に対して所定長さだけ水平方向に突出されるように設置され、このようなロケーターボディー３１０は本体１００と一体で製作されることもでき、別に製作されて本体１００に結合させることもできる。

また、ロケーター部３００にはロケーターボディー３１０の端部に突出形成されてパネルを支持するロケーターチップ３２０がさらに含まれることができる。

この時、ロケーターチップ３２０は図示しなかったがネジ締結構造によって脱着可能となるように設置されることができ、パネルの形態によってネジ締結構造の回転によって高さ調節が可能となるように設置されることができる。

一方、ロケーターチップ３２０の端部は、パネルの下部面が直接接触される構成として、パネルが安着される場合、パネルの下部面にスクラッチなどが発生されることを防止するためにラウンドされた模様に形成されると共に弾性材質で形成されることが好ましい。

クランプ部４００は、ロケーター部３００のロケーターチップ３２０に安着されたパネルをクランピング又はアンクランピングする役目を行い、このようなクランプ部４００はクランプボディー４１０と、一対のクランプフィンガー４２０と、クランプチップ４３０及びクランプヒンジ４４０を含むことができる。

クランプボディー４１０はクランプ部４００の見掛けを成ると、本体１００の上部に設置される。この時、一対のクランプフィンガー４２０がクランプボディー４１０の一側の両角部から下側方向に向けて折り曲げ形成されてパネルを把持するために本体１００に回転可能に設置される。

また、クランプチップ４３０はクランプボディー４１０の他側にロケーターチップ３２０方向に突出形成されてロケーターチップ３２０に安着されたパネルを把持する。この時、クランプチップ４３０は図示されなかったがネジ締結構造によって脱着可能となるように設置されることができ、クランプチップ４３０が脱着可能に設置されたことによってクランプチップ４３０の破損及び摩耗が発生される場合、クランプチップ４３０だけが容易に交換することができる。

また、クランプチップ４３０の端部はロケータチップ３２０の端部と同一にパネルの上部面と直接接触される構成として、パネルの把持時のパネルの上部面にスクラッチが発生されることを防止するためにロケーターチップ３２０の端部と同一にラウンドされた模様に形成されると共に弾性材質で形成されることが好ましい。

クランプヒンジ４４０は両端が直四角形状の断面で形成されて一対のクランプフィンガー４２０の下端の角部がクランプヒンジ４４０を介して本体１００に回転可能に接続される。この時、一対のクランプフィンガー４２０にはクランプヒンジ４４０が結合されるように四角形状の四角孔４２１が設けられる。

図３乃至図５に示されたように、本発明の実施形態による駆動力伝達部５００は駆動モーター２００と接続されて後述するトグルリンク部７００に駆動モーター２００の駆動力を伝達する役目を行う。このような駆動力伝達部５００はウォームギア５１０と、ウォームホイール５２０及びピボットベアリング５３０を含むことができる。

ウォームギア５１０は本体１００内部に駆動モーター２００の軸と連結されるように設置されて駆動モーター２００の駆動によって回転され、ウォームホイール５２０はウォームギア５１０と噛み合うように設置されてウォームギア５１０と連動されて回転され、ピボットベアリング５３０は駆動モーター２００の軸の端に設置されて駆動モーター２００の軸からウォームギア５１０が離脱されることを防止する。

この時、ウォームホイール５２０は本体１００の突出部１１０側に配置され、ウォームギア５１０に対して直角状態となるように設置され、ウォームギア５１０と噛み合うようにネジ山(図示せず)が外周面に形成されてウォームギア５１０から回転駆動力が伝達されて回転駆動される。

一方、本発明の実施形態による電動クランピング装置においては駆動モーターの駆動力を伝達するために駆動力伝達部が設置されたことが提示されたが、駆動モーターの回転力を伝達することができる構成であればどの構成でも可能であり、敢えて制限しない。例えば、多様なモーターによって回転されるベベルギア及び平ギア構造などを適用することもできる。

本発明の実施形態によるスライディングクランク部６００は一側が前記駆動力伝達部５００と連結されて他側がトグルリンク部７００に向けて垂直となる方向に折り曲げ形成された状態でトグルリンク部７００の一側と連結されて駆動力伝達部５００の回転運動を直線往復運動に変換させてトグルリンク部７００を作動させる役目を行う。このようなスライディングクランク部６００は一対のクランクアーム６１０と、一対のクランクスライダー６２０と、第１リンク６３０及びガイド溝６４０を含むことができる。

一対のクランクアーム６１０は一側がウォームホイール５２０の中心から外周側方向に所定間隔離隔された状態で連結軸６１１によってウォームホイール５２０に結合設置される。この時、一対のクランクアーム６１０とウォームホイール５２０と連結された部位はウォームホイール５２０の正逆回転によって連動されて同一方向に回転される。

一方、一対のクランクアーム６１０には一対のクランクアーム６１０の回転時、ウォームホイール５２０の軸５２１との干渉を回避するために一対のクランクアーム６１０の一側が上部で折り曲げ形成された折り曲げ部６５０がさらに含まれることができる。

より具体的に、ウォームホイール５２０は中心に設置されたウォームホイール軸５２１によって本体１００に支持されて固定された状態で回転をするようになる。この時、ウォームホイール５２０が時計反対方向に回転されると、これと連動されて一対のクランクアーム６１０がウォームホイール軸５２１を中心に時計反対方向に回転される。この時、一対のクランクアーム６１０が回転されてウォームホイール軸５２１を中心に移動される場合、折り曲げ部６５０がウォームホイール軸５２１の外側に回転されてウォームホイール軸５２１の干渉を受けず移動されることができる。

一対のクランクスライダー６２０は一対のクランクアーム６１０の他側にスライディング可能となるようにそれぞれ設置されて一対のクランクアーム６１０の他側を支持する。この時、一対のクランクアーム６１０の他側にはクランクスライダー６２０が結合させることができるように結合孔(図示せず)が形成される。

一方、一対のクランクスライダー６２０は、後述するトグルリンク部７００の荷重を最も多く受ける構成として、トグルリンク部７００の荷重を耐えるように円筒形状のニードルベアリングが用いられることができる。

ここで、一対のクランクアーム６１０の一側はウォームホイール５２０に連結されてウォームホイール５２０の回転によって回転されて回転往復運動をするようになり、他側は一対のハのクランクスライダー６２０と連結されて直線往復運動をするようになる。

一対の第１リンク６３０は一対のクランクアーム６１０の他側に一体で延長形成されるが、トグルリンク部７００に向けて折り曲げ形成された状態でトグルリンク部７００と垂直となるように連結されて一対のクランクアームと共に移動される。もちろん一対の第１リンク６３０は電動クランピング装置１０の大きさ及び駆動力伝達メカニズムの構造によってクランクアームの他側に斜線方向に一体で形成されることができる。

一対のガイド溝６４０は本体１００の両側面に形成されて一対のクランクスライダー６２０の移送を案内する。

本発明の実施形態においてはガイド溝６４０の一側が地面に向けて下向き傾くように形成されて一対のクランクスライダー６２０の傾斜移送を案内することが提示される。もちろんガイド溝は電動クランピング装置１０の大きさ及び駆動力伝達メカニズムの構造によって水平、垂直及び特定角度を有する形態で形成されることもできる。

より具体的に、一対のクランクアーム６１０の他側が直線往復運動をする場合、傾いた形態の一対のガイド溝６４０に沿ってクランクアーム６１０の他側に連結された一対のクランクスライダー６２０が移送される。この時、クランクスライダー６２０が一対のガイド溝６４０の傾いた上側方向に移動される場合、トグルリンク部７００に押す力を加えてクランプ部４００がクランピング状態となるように回転し、反対に一対のガイド溝６４０の傾いた下側方向に移動される場合、トグルリンク部７００に引力を加えてクランプ部４００がアンクランピング状態となるように回転される。

本発明の実施形態によるトグルリンク部７００はクランプ部４００と連結設置され、クランプ部４００に回転力を伝達して前記クランプ部４００を回転させる役目を行う。このようなトグルリンク部７００は一対の第２リンク７２０及び第３リンク７３０を含むことができる。

一対の第２リンク７２０は一対の第１リンク６３０の端部とそれぞれ連結されるように設置されて一対の第１リンク６３０が作動時、連結部品を中心に回転される。

第３リンクは一対の第２リンク７２０の間に連結されるように設置されて前記第２リンク７２０の作動によってクランプヒンジ４４０を回転させる。

図６a乃至６ｃは、本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムのトグルリンク部の作動状態を説明するために概略的に示すグラフである。

この時、トグルリンク部７００は図６aに示されたように、パネルの把持のためにアンクランピング状態では一対の第２リンク７２０が一対の第１リンク６３０の間に重ねられた状態であり、第３リンク７３０の一部が一対が第１リンク６３０の間に重ねられた一対の第２リンク７２０の間に重ねられた状態となる。

また、図６ｂ及び６ｃに示されたように、パネルを把持するためのクランピング状態では一対の第１リンク６３０に対して水平状態となるように一対の第２リンク７２０が回転され、一対の第２リンク７２０に対して垂直状態となるように第３リンク７３０が回転されて結果的には第２リンク７２０は一対の第１リンク６３０に対して水平状態となり、第３リンク７３０は第２リンク７２０に対して垂直状態となる。

一方、把持トルクはクランプフィンガー４２０の角速度と駆動モーター２００の角速度に反比例する。すなわち、駆動モーター２００の角速度に比べてクランプフィンガー４２０の角速度が小さくなるほど把持トルクは増大される。すなわち、本発明の実施形態による電動クランピング装置は一対のクランクアーム６１０と一対の第１リンク６３０が“」” 模様で一体で形成されたことと第１リンク６３０に第２リンク７２０が重え、第３リンクの一部が重ねられた構造の駆動力伝達メカニズムを適用することによってクランプフィンガー４２０に伝達する角速度を最大限小さくなるようにして結果的に把持トルクを向上させることができる。

図７乃至図１０を参照して電動クランピング装置の駆動力伝達メカニズムに対して最適化前と最適化後の構造を比べて説明すれば以下の通りである。この時、最適化前の構造は一般的な駆動力伝達メカニズムの構造を示したことで、最適化後の構造は本発明の実施形態による駆動力伝達メカニズムの構造を示したことである。

この時、図７はアンクランピング状態の最適化前、後の駆動力伝達メカニズムの概略的な構造をグラフで示したことで、図８はクランピングが進行されるうちの最適化前、後の駆動力伝達メカニズムの概略的な構造をグラフで示したことであり、図９はクランピング状態の最適化前、後の駆動力伝達メカニズムの概略的な構造をグラフで示したことである。この時、横軸及び縦軸の単位はｍｍであり、各構成の長さを示したことである。

この時、実線で示された部分は最適化前の駆動力伝達メカニズムの構造を示したことで、点線に示された部分は最適化後の駆動力伝達メカニズムを状態を示したことである。

ここで、実線で示された最適化前のＬ１はウォームホイール軸とクランプアームの連結軸までの長さを示されたことで、Ｌ２はクランプアームの長さを示されたことであり、Ｌ３は第２リンクの長さを示されたことであり、Ｌ４は第３リンクの長さを示されたことである。

また、点線で示されれた最適化後のＬ１はウォームホイール軸５２１とクランプアーム６１０の連結軸６１１１までの長さを示されたことであり、Ｌ２はクランプアーム６１０の長さを示されことであり、ｄ１はクランプアーム６１０に対して垂直方向に一体で形成された第１リンク６３０の長さを示されたことであり、Ｌ３は第２リンク７２０の長さを示されたことであり、Ｌ４は第３リンク７３０の長さを示されたことである。

ここで、Ｌ１〜Ｌ４、ｄ１は駆動力伝達メカニズムの各構成の長さを表現したことであるが以下では説明の便宜のためにＬ１〜Ｌ４、ｄ１を各構成で取り替えて説明する。

図７を参照すれば、最適化前のアンクランピング状態ではＬ２を中心にＬ１が重ねた状態で水平状態であり、Ｌ３がＬ２の延長線上で水平状態であり、Ｌ４はＬ３に対して垂直状態である。この時、最適化後のアンクランピング状態ではＬ２に対してＬ１が重ねた状態で水平状態で、ｄ１がＬ２に対して垂直状態であり、Ｌ３がｄ１に水平に近く重ねた状態であり、Ｌ４がｄ１及びＬ３に一部が水平に近く重ねた状態である。

次いで、図８を参照すれば、最適化前のクランピングが進行される状態ではＬ１が回転され、Ｌ１によってＬ２が移動され、Ｌ２によってＬ３が回転され、Ｌ３によってＬ４が回転される。この時、最適化後のクランピングが進行される状態ではＬ１が回転され、Ｌ１によってＬ２及びＬ２と一体で垂直となるように形成されたｄ１が共に移動され、ｄ１によってｄ１に重ねたＬ３が回転され、Ｌ３によってｄ１及びＬ３に重ねたＬ４が回転される。

次いで、図９を参照すれば、最適化前のクランピング状態ではＬ１が回転され、Ｌ２がＬ１によって移動されてＬ１に対してＬ２が水平状態となり、Ｌ２によってＬ３が回転されてＬ２に対してＬ３が垂直状態となり、Ｌ３によってＬ４が回転されてＬ３に対してＬ４が垂直状態となる。この時、最適化後のクランピング状態ではＬ１が回転され、Ｌ２及びＬ２に垂直連結されたｄ１がＬ１によって移動されてＬ２はＬ１に対して水平状態となり、ｄ１は続いてＬ２に対して垂直状態となり、Ｌ２及びｄ１の移動によってＬ３が回転されてｄ１に対して水平状態となり、Ｌ３によってＬ４が回転されてＬ３に対してＬ４が垂直状態となる。

以上、図７乃至９を通じて駆動力伝達メカニズムの作動過程を説明したように、最適化前の構造に対して最適化後の構造はアンクランピング時、ｄ１に対してＬ２及びＬ３が重ねた構造で改善することによって駆動力伝達メカニズムの構成に対する大きさを縮小させることができ、これにより全体装置の大きさを最小化することができる。

さらに、クランピングが進行される間のＬ２とｄ１が一体で形成されて共に移動され、Ｌ２及びＬ３が重ねた状態で回転をするようになることによって駆動モーターの角速度に比べてクランプフィンガーに伝達する角速度が小さくなって結果的に把持トルクが向上する。

一方、図１０は、最適化前、後の駆動力伝達メカニズムの構造をそれぞれ適用して導出された把持トルク状態をグラフで示すことである。この時、実線で示された部分は最適化前の把持トルクを示されたことであり、点線で示された部分は最適化後の把持トルクを示されたことである。

ここで、グラフの縦軸は把持トルクをログスケールで示されたことであり、縦横軸はロケーターチップからクランプチップが広がった角度を示されたことで、グラフの右側横軸の０度がロケーターチップとクランプチップが接触された状態を示す。

この時、設計目標値である把持対象パネルの厚さ範囲を１ｍｍ(クランピング状態で広がったた角度１度と同一)以内として、クランプフィンガーの長さが６０ｍｍの場合、駆動モーターのトークを３Ｎｍ基準で測定した値を通じて得られた値を示したことである。

例えば、パネル厚さ１ｍｍ把持範囲内で、すなわち、クランプフィンガーの角度１度範囲内で駆動トルク３Ｎｍを適用時、最適化前の把持トルクはおおよそ２４．３Ｎｍ値が導出され、最適化後の把持トルクはおおよそ９９．６Ｎｍ値が導出され、最適化後の把持トルクが最適化前と比べて非常に向上したことを確認することができる。

以下の表は前述したような最適化前、後の各構成に対する長さ変化及び駆動力伝達メカニズムに対して把持トルク及び開閉角度が向上した状態を示したことである。

前記表１で表されたように、Ｌ１乃至Ｌ４、ｄ１の長さ変化及び前述した最適化後の一対のクランクアーム６１０に対して一対の第１リンク６３０が垂直となる状態で一体で形成された構造によって最適化後の把持トルクは最適化の前に比べておおよそ４倍以上向上し、アンクランピング状態の最大広がる角度もより大きくなったことを確認することができる。

以下、前記のように構成される本発明の実施形態による電動クランピング装置１０の作動及び作用を詳しく説明する。

先ず、パネルをロケート部３００のロケーターチップ３２０に安着させるために駆動モーター２００を回転させてクランプ部４００を上部で回転させる。

この時、駆動モーター２００が作動されると、駆動モーター２００に連結されたウォームギア５１０が駆動モーター２００と同一回転方向に回転され、ウォームギア５１０と連結されたウォームホイール５２０はウォームギア５１０の逆方向、すなわち、時計反対方向に回転される。

これと同時に連結軸６１１によってウォームホイール５２０に連結された一対のクランクアーム６１０はウォームホイール５２０と連結された一側はウォームホイール５２０と同一方向に回転され、一対のクランクスライダー６２０と連結された他側は直線方向に移動される。この時、一対のクランクアーム６１０と連結された一側は折り曲げ部６５０によってウォームホイール軸５２１に干渉されず回転され、一対のクランクスライダー６２０と連結された他側は一対のクランクスライダー６２０が傾くように形成された一対のガイド溝６４０の案内を受けて下向きに移動する。

これと同時に一対のクランクアーム６１０と一体で形成された一対の第１リンク６３０が一対のクランクアーム６１０の他側と垂直となる状態で下向きに移動し、一対の第１リンク６３０と連結された一対の第２リンク７２０を回転させる。

この時、一対の第２リンク７２０は一対の第１リンク６３０と連結された部位を中心に回転するようになり、一対の第１リンク６３０の間に重ねるように回転される。

これと同時に一対の第２リンク７２０と連結された第３リンク７３０は一対の第２リンク７２０と連結された部位を中心に回転されて第３リンク７３０の一部が一対の第２リンク７２０と共に一対の第１リンク６３０の間に重えるように回転される。

これと同時に第３リンク７３０と連結されたクランプヒンジ４４０が時計反対方向に回転され、クランプヒンジ４４０が回転されると、クランプヒンジ４４０に連結された一対のクランプフィンガー４２０が本体１００に対して上部で回転するようになる。これにより、一対のクランプフィンガー４２０と連結されたクランプチップ４３０がロケーターチップ３２０から広がってロケーターチップ３２０にパネルを安着させることができる。

ロケーターチップ３２０にパネルを安着させた後、駆動モーター２００を逆方向で回転させる。

駆動モーター２００が逆方向に回転されると、駆動モーター２００と連結されたウォームギア５１０が回転されてウォームギア５１０と連結されてウォームホイール５２０が時計方向に回転される。

この時、ウォームホイール５２０と連結された一対のクランクアーム６１０の一側が元の位置に復帰されるように回転され、一対のクランクアーム６１０の他側に連結された一対のクランクスライダー６２０が一対のガイド溝６４０の案内を受けて上向きに移動される。

この時、一対のクランクアーム６１０と一体で形成された一対の第１リンク６３０は一対のクランクアーム６１０に対して垂直となる状態で移送され、一対の第１リンク６３０と連結された一対の第２リンク７２０は一対の第１リンク６３０の間に重ねた状態が解除されるように回転して一対の第１リンク６３０と水平状態となる。これと同時に一対の第２リンク７２０と連結された第３リンク７３０が回転されて一対の第２リンク７２０と垂直状態となる。

これと同時に第３リンク７３０と連結されたクランプヒンジ４４０が時計方向に回転され、クランプヒンジ４４０が回転されると、クランプヒンジ４４０に連結された一対のクランプフィンガー４２０が本体１００に対して下部で回転するようになる。これによって、一対のクランプフィンガー４２０と連結されたクランプチップ４３０がロケーターチップ３２０に移動されてロケーターチップ３２０に安着されたパネルをクランピングするようになる。

以上、本発明に関して実施形態をあげて説明したが、必ずここに限定するものではなく、本発明の技術的思想の範疇内では何でも修正及び変形実施が可能である。

（付記）
（付記１）
パネルの一側をクランピングして固定させるための電動クランピング装置であって、
本体１００と、
前記本体１００の内部に設置され、駆動力を発生させる駆動モーター２００と、
前記パネルをクランピング又はアンクランピングするクランプ部４００と、
前記クランプ部４００と連結設置され、前記クランプ部４００に回転力を伝達して前記クランプ部４００を回転させるトグルリンク部７００と、
前記駆動モーター２００と連結されて前記トグルリンク部７００に駆動モーター２００の駆動力を伝達する駆動力伝達部５００と、
一側が前記駆動力伝達部５００と連結されて他側が前記トグルリンク部７００に向けて垂直となる方向に折り曲げ形成された状態で前記トグルリンク部７００の一側と連結されて前記駆動力伝達部５００の回転運動を直線往復運動に変換させてトグルリンク部７００を作動させるスライディングクランク部６００と、
を含むことを特徴とする、電動クランピング装置。

（付記２）
前記本体１００の上端には、
前記本体１００に対して水平方向に突出されるように設置されたロケーターボディー１１０が設けられて前記パネルの端部が安着されるロケーター部３００がさらに含まれ、
前記ロケーター部３００には、
前記ロケーターボディー３１０の端部に突出形成されて前記パネルを支持するロケーターチップ３２０がさらに含まれる、
ことを特徴とする、付記１に記載の電動クランピング装置。

（付記３）
前記クランプ部４００は、
前記本体１００の上部に設置されるクランプボディー４１０と、
前記クランプボディー４１０の一側の両角部の上側から下側方向に折り曲げ形成されて前記パネルを把持するために前記本体１００に回転可能に設置された一対のクランプフィンガー４２０と、
前記クランプボディー４１０の他側に前記ロケーター部３００方向に突出形成されて前記ロケーター部３００に安着されたパネルを把持するクランプチップ４３０と、
前記一対のクランプフィンガー４２０を前記本体１００に対して回転可能となるように連結させるクランプヒンジ４４０と、
を含むことを特徴とする、付記２に記載の電動クランピング装置。

（付記４）
前記駆動力伝達部５００は、
前記駆動モーター２００の軸と連結されて駆動モーター２００の駆動によって回転されるウォームギア５１０と、
前記本体１００の内部に軸によって支持され、前記ウォームギア５１０と噛み合うように設置されてウォームギア５１０と連動されて回転されるウォームホイール５２０と、
前記駆動モーター２００の軸２１０の端部に設置されて前記ウォームギア５１０が離脱されることを防止するピボットベアリング５３０と、
を含むことを特徴とする、付記３に記載の電動クランピング装置。

（付記５）
前記スライディングクランク部６００は、
一側が前記ウォームホイール５２０の中心から外周側方向に所定間隔離隔された状態で連結軸６１１によって前記ウォームホイール５２０に結合された一対のクランクアーム６１０と、
前記一対のクランクアーム６１０の他側がスライディング移送可能となるようにそれぞれ設置されて前記一対のクランクアーム６１０の他側を支持する一対のクランクスライダー６２０と、
前記一対のクランクアーム６１０の他側に一体で延長形成されるが、前記トグルリンク部７００に向けて折り曲げ形成されて前記トグルリンク部７００と垂直となるように連結される一対の第１リンク６３０と、
前記本体１００の両側面に形成されてクランクスライダー６１０の移送を案内する一対のガイド溝６４０と、
を含むことを特徴とする、付記４に記載の電動クランピング装置。

（付記６）
前記ガイド溝６４０は一側が地面に向けて下向き傾くように形成されて前記一対のクランクスライダー６２０の傾斜移送を案内することを特徴とする、付記５に記載の電動クランピング装置。

（付記７）
前記一対のクランクアーム６１０は前記ウォームホイール５２０が接続された一側は回転往復運動をし、前記クランクスライダー６２０と接続された他側は直線往復運動をするように設置されたことを特徴とする、付記６に記載の電動クランピング装置。

（付記８）
前記一対のクランクアーム６１０には、
前記一対のクランクアーム６１０の回転時、前記ウォームホイール５２０の軸５２１との干渉を回避するためにクランクアーム６１０の一側が上部で折り曲げ形成された折り曲げ部６５０がさらに含まれる、
ことを特徴とする、 付記７に記載の電動クランプ装置。

（付記９）
前記トグルリンク部７００は、
前記一対の第１リンク６３０の端部とそれぞれ接続されるように設置されて前記一対の第１リンク６３０が作動時、連結部位を中心に回転される一対の第２リンク７２０と、
前記一対の第２リンク７２０の間に接続されるように設置されて前記第２リンク７２０の作動によって前記クランプヒンジ４４０を回転させる第３リンク７３０と、
を含むことを特徴とする、付記５乃至８のいずれか一つに記載の電動クランピング装置。

（付記１０）
前記クランプ部４００が前記アンクランピング状態では前記一対の第２リンク７２０が前記一対の第１リンク６３０の間に重ねられた状態であり、前記第３リンク７３０の一部が前記一対が第１リンク６３０の間に重ねられた一対の第２リンク７２０の間に重ねられた状態であり、
前記クランプ部４００が前記クランピング状態では前記一対の第１リンク６３０に対して水平状態となるように一対の第２リンク７２０が回転され、前記一対の第２リンク７２０に対して垂直状態となるように第３リンク７３０が回転される、
ことを特徴とする、付記９に記載の電動クランピング装置。

Claims (9)

1. パネルの一側をクランピングして固定させるための電動クランピング装置であって、
   本体１００と、
   前記本体１００の内部に設置され、駆動力を発生させる駆動モーター２００と、
   前記パネルを前記クランピング又はアンクランピングするクランプ部４００と、
   前記クランプ部４００と連結設置され、前記クランプ部４００に回転力を伝達して前記クランプ部４００を回転させるトグルリンク部７００と、
   前記駆動モーター２００と連結されて前記トグルリンク部７００に前記駆動モーター２００の駆動力を伝達する駆動力伝達部５００と、
   一側が前記駆動力伝達部５００と連結されて他側が前記トグルリンク部７００の一側と連結されるように、前記トグルリンク部７００に向けて折り曲げ形成され、前記駆動力伝達部５００の回転運動を直線往復運動に変換させて前記トグルリンク部７００を作動させるスライディングクランク部６００と、
   を含み、
   前記スライディングクランク部６００は、
   一側が前記駆動力伝達部５００に結合される一対のクランクアーム６１０と、
   前記一対のクランクアーム６１０の他側がスライディング移送可能となるようにそれぞれ設置されて前記一対のクランクアーム６１０の前記他側を支持する一対のクランクスライダー６２０と、
   前記一対のクランクアーム６１０の前記他側に一体で延長形成されるが、前記トグルリンク部７００と連結されるように前記トグルリンク部７００に向けて折り曲げ形成された一対の第１リンク６３０と、
   前記本体１００の両側面に形成されてクランクスライダー６２０の移送を案内する一対のガイド溝６４０と、
   を含む、
   ことを特徴とする、電動クランピング装置。
2. 前記本体１００の上端には、
   前記本体１００に対して水平方向に突出するように設置されたロケーターボディー３１０が設けられて前記パネルの端部が安着されるロケーター部３００がさらに含まれ、
   前記ロケーター部３００には、
   前記ロケーターボディー３１０の端部に突出形成されて前記パネルを支持するロケーターチップ３２０がさらに含まれる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電動クランピング装置。
3. 前記クランプ部４００は、
   前記本体１００の上部に設置されるクランプボディー４１０と、
   前記クランプボディー４１０の一側の両角部の上側から下側方向に折り曲げ形成されて前記パネルを把持するために前記本体１００に回転可能に設置された一対のクランプフィンガー４２０と、
   前記クランプボディー４１０の他側に前記ロケーター部３００方向に突出形成されて前記ロケーター部３００に安着された前記パネルを把持するクランプチップ４３０と、
   前記一対のクランプフィンガー４２０を前記本体１００に対して回転可能となるように連結させるクランプヒンジ４４０と、
   を含む、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の電動クランピング装置。
4. 前記駆動力伝達部５００は、
   前記駆動モーター２００の軸と連結されて前記駆動モーター２００の駆動によって回転されるウォームギア５１０と、
   前記本体１００の内部に軸によって支持され、前記ウォームギア５１０と噛み合うように設置されて前記ウォームギア５１０と連動されて回転されるウォームホイール５２０と、
   前記駆動モーター２００の軸２１０の端部に設置されて前記ウォームギア５１０が離脱されることを防止するピボットベアリング５３０と、
   を含む、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の電動クランピング装置。
5. 前記一対のクランクアーム６１０の前記一側が、前記ウォームホイール５２０の中心から外周側方向に所定間隔離隔された状態で連結軸６１１によって前記ウォームホイール５２０に結合される、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の電動クランピング装置。
6. 前記一対のクランクアーム６１０において、前記ウォームホイール５２０が接続された前記一側は回転往復運動をし、前記クランクスライダー６２０と接続された前記他側は直線往復運動をするように設置された、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の電動クランピング装置。
7. 前記一対のクランクアーム６１０には、
   前記一対のクランクアーム６１０の回転時、前記ウォームホイール５２０の軸５２１との干渉を回避するために前記一対のクランクアーム６１０の前記一側が上部で折り曲げ形成された折り曲げ部６５０がさらに含まれる、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の電動クランピング装置。
8. 前記トグルリンク部７００は、
   前記一対の第１リンク６３０の端部とそれぞれ接続されるように設置されて前記一対の第１リンク６３０が作動時、連結部位を中心に回転される一対の第２リンク７２０と、
   前記一対の第２リンク７２０の間に接続されるように設置されて前記第２リンク７２０の作動によって前記クランプヒンジ４４０を回転させる第３リンク７３０と、
   を含む、
   ことを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の電動クランピング装置。
9. 前記クランプ部４００が前記アンクランピング状態では前記一対の第２リンク７２０が前記一対の第１リンク６３０の間に重ねられた状態であり、前記第３リンク７３０の一部が前記一対の第１リンク６３０の間に重ねられた前記一対の第２リンク７２０の間に重ねられた状態であり、
   前記クランプ部４００が前記クランピング状態では前記一対の第１リンク６３０に対して水平状態となるように前記一対の第２リンク７２０が回転され、前記一対の第２リンク７２０に対して垂直状態となるように第３リンク７３０が回転される、
   ことを特徴とする、請求項８に記載の電動クランピング装置。

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