KR100255294B1 - 선형 가이드식 에어척 - Google Patents

Abstract

핑거의 개폐조작 시에 해당 핑거에 핀치력이 작용하지 않도록 하고 개폐동작의 원활을 꾀하면서, 에어척(air chuck)의 소형화를 꾀한다.

에어실린더 기구(1)에 의해 작동하는 로드(2), 공작물을 잡는 자유자재로 개폐되는 한 쌍의 핑거(finger)(3, 3), 이 핑거를 직선적으로 이동시켜 개폐시키는 안내기구(4), 상기한 로드(2)의 동작을 양 핑거(3, 3)의 개폐동작으로 변환하는 한 쌍의 레버(5, 5)를 가진 선형 가이드식 에어척에 있어서, 상기한 레버(5)와 핑거(3)를, 레버에 형성한 구형태의 걸림장치(34)를 핑거의 표면에 뚫은 원형의 걸림홈(35) 내의, 상기한 안내기구(4)와 거의 같은 높이에 두어 레버(5)의 작용력을 핑거(3)에 전달할 수 있는 위치에 끼워 맞춰지는 것에 의해 서로 연결한다.

Description

선형 가이드식 에어척

본 발명은, 공기압에 의해 자유자재로 개폐하는 한 쌍의 핑거에 의해 공작물을 잡는 에어척에 관한 것이고, 더욱 자세히는, 상기한 핑거를 안내기구에 의해 직선적으로 이동시켜 개폐시키는 선형 가이드식의 에어척에 관한 것이다.

이 종류의 선형 가이드식 에어척으로서 종래부터, 도 5에 보이는 것과 같은 것이 알려지고 있다. 이것은, 동체(51)에 내장된 도시하지 않은 에어실린더 기구에 의해 상하로 움직이는 로드(52)와, 공작물을 잡는, 한 쌍의 자유자재로 개폐하는 핑거(53, 53)와, 상기한 로드(52)의 상하운동을 핑거(53, 53)의 개폐동작으로 변환하는 한 쌍의 레버(54, 54)를 갖는 것이다.

상기한 핑거(53)는, 동체(51)의 하단에 형성된 한 쌍의 안내벽(55, 55)(앞쪽은 생략)의 사이에 설치되어 있고, 이 안내벽(55)과 핑거(53)의 사이에는, 안내벽(55) 안쪽 면의 안내홈(57)과 핑거(53) 외측 면의 안내홈(56)의 사이에 롤러(58)를 자유자재로 구를 수 있게 사이에 끼워둔 안내기구(59)가 형성되어, 이 안내기구(59)에 따른 직선적인 이동에 의해서 상기한 핑거(53, 53)가 서로 개폐하게 되어있다.

또한, 상기한 레버(54)는 거의 L자 형으로 되어 있고, 그 중간부가 지지축(61)에 의해서 동체(51)에 자유자재로 회전하도록 지지되고, 그 기단부(基端部)는 상기한 로드(52)에 지지축(62)으로 자유자재로 회전하도록 연결되고, 그 선단부는, U자형의 홈(63)을 핑거(53) 상단의 걸림축(64)에 끼워 맞추는 것에 의해, 해당 핑거(53)에 연결되어 있다.

그리고, 에어실린더 기구에 의해 상기한 로드(52)가 상하로 운동하면, 한 쌍의 레버(54, 54)가 지지축(61)을 중심으로 일정 각도 회전하여, 상기한 핑거(53, 53)를 안내기구(59)에 의해 직선적으로 이동시키는 것에 의해 개폐시킨다.

이러한 종래의 에어척에 있어서는, 상기한 레버(54)와 핑거(53)를, 레버(54)의 선단부에 마련한 U자형의 홈(63)과 핑거(53)에 설치한 걸림축(64)의 끼워 맞춤에 의해 연결되어 있지만, 상기한 걸림축(64)을 핑거(53)에 설치하는 경우, 상기한 안내홈(56)과 롤러(58)를 외측 면에 설치할 때 장해가 되는 것을 피하기 위해서, 핑거(53)의 표면에 축받이부(53a)를 세워서 설치하여 이 축받이부(53a)에 걸림축(64)을 지지시키지 않으면 안되었다.

이것 때문에, 레버(54)와 핑거(53)의 연결점이 안내기구(59)의 위치보다 높은 위치를 차지하는 것이 되어, 레버(54)에 의한 핑거(53, 53)의 개폐조작 시에 해당 핑거에 핀치(pinch)력이 작용하여, 개폐동작에 원활을 결여시킬 염려가 있었다. 또, 핑거(53)의 표면에 돌출한 상기한 축받이부(53a) 및 걸림축(64)이, 에어척의 소형화를 저해하는 원인으로 되어 있었다.

본 발명의 기술적 과제는, 레버와 핑거의 연결점의 위치를 종래의 것보다 낮게 하는 것에 의해, 레버에 의한 핑거의 개폐 시에 해당 핑거에 핀치력이 작용하지 않도록 하여 개폐동작을 원활하게 하면서, 에어척의 소형화를 꾀하는 것에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 에어척은, 압축공기의 공급·배출에 의해 동작하는 에어실린더 기구, 해당 에어실린더 기구에 의해 동작하는 로드, 공작물을 잡는 한 쌍의 자유자재로 개폐하는 핑거, 이 핑거를 상호간의 거리가 변화하는 방향으로 직선 이동시키어 개폐시키는 안내기구, 상기한 로드와 양 핑거의 사이에 설치되고, 해당 로드의 동작을 양 핑거의 개폐동작으로 변환시키는 한 쌍의 레버를 가져, 상기한 각 레버와 핑거가, 레버의 단부에 형성된 적어도 일부에 구형태부를 갖는 걸림장치와, 핑거의 표면에 파여진 원형의 걸림구멍으로 이루어지는 연결기구를 갖고 있어, 상기한 걸림장치가 걸림구멍 내에, 상기한 안내기구와 거의 같은 높이에 있어서 레버의 작용력을 핑거에 전달할 수 있도록 끼워 맞추고 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 에어척에 있어서, 에어실린더기구에 의해 로드가 동작하면, 한 쌍의 레버가 각각 대응하는 핑거를 안내기구에 따라서 직선적으로 이동시켜, 양 핑거를 개폐시킨다.

이 때, 상기한 레버에 마련한 걸림장치를 핑거 표면에 판 걸림구멍 내에, 상기한 안내기구와 거의 같은 높이로 서로 접촉하도록 끼워 맞추는 것에 따라, 걸림장치로부터의 작용력이 상기한 안내기구와 거의 같은 위치에서 핑거에 작용하도록 하고 있기 때문에, 개폐조작에 따르는 핀치력이 핑거에 발생하지 않고, 그 개폐동작이 원활히 행하여진다.

더구나, 상기한 걸림장치를 구형태로 하여, 이것을 원형의 걸림구멍 내에 끼워 맞추고 있기 때문에, 해당 걸림장치는 걸림구멍 내에서 자유롭게 방향을 바꾸는 것이 가능하고, 이 때문에, 상기한 걸림장치의 축선이 약간 비틀어져 있거나 기울어져 있어도, 해당 걸림장치는 단지 방향을 바꾸는 만큼 그 비틈어짐이나 경사는 확실히 흡수되어, 연결부에 핀치력이든지 토크 등의 무리한 힘이 작용하여 동작에 영향을 미칠 염려가 없다.

또한, 상기한 연결기구가 핑거의 표면으로 뚫고 나오지 않도록, 해당 핑거의 높이를 낮게 하여 에어척 전체의 소형화를 꾀할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관계되는 선형 가이드식 에어척의 하나의 실시예를 표시하는, 우반부(右半部)와 좌반부(左半部)로, 동작상태가 다른 종단(縱斷)정면도.

도 2는, 그림l의 에어척의 주요부를 잘라서 표시하는 측면도.

도 3은, (a)는 레버와 핑거를 연결하는 연결기구의 다른 예를 단면에 의해 보여주는 주요부 정면도, (b)는 동일 평면도.

도 4는, (a)는 레버와 핑거를 연결하는 연결기구의 또 다른 예를 단면에 의해 보여주는 주요부 정면도, (b)는 동일 평면도.

도 5는, 종래의 선형 가이드식 에어척의 일례의 주요부를 단면으로 보여주는 정면도.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 … 에어실린더 기구 2 … 로드(rod)

3 … 핑거 4 … 안내기구

5 … 레버 6, 6A, 6B … 연결기구

34, 34A, 34B … 걸림장치 35 … 걸림홈

40, 43 … 구형태부

도 l 및 도 2는 본 발명에 관계하는 선형 가이드식 에어척의 하나의 실시예를 보이는 것으로, 이 에어척은, 압축공기의 공급·배출에 의해 동작하는 에어실린더 기구(1), 해당 에어실린더 기구(l)에 의해 동작하는 로드(2), 공작물을 잡는 한 쌍의 자유자재로 개폐하는 핑거(3, 3), 이 핑거(3, 3)를 직선적으로 이동시켜 개폐시키는 안내기구(4), 상기한 로드(2)와 양 핑거(3, 3)의 사이에 마련되고, 해당 로드(2)의 동작을 양 핑거(3, 3)의 개폐동작에 변환하는 한 쌍의 레버(5, 5)를 갖고있다.

상기한 에어실린더 기구(1)는, 동체(10)의 내부에 그 상단에서 아래쪽을 향하여 일정한 깊이로 파여진 실린더 구멍(11)과, 해당 실린더 구멍(11)의 상단부를 기밀하게 막는 덮개(12)와, 상기한 실린더 구멍(11) 내로 자유자재로 움직일 수 있도록 삽입된 피스톤(13)과, 해당 피스톤(13)의 양측의 헤드실(11a) 및 로드실(11b)에 따로 연결되어 통하는 압축공기 공급·배출용의 포트(14a, 14b)를 갖고 있고, 상기한 피스톤(13)은 로드(2)와 일체로 형성되어 있다. 또한, 상기한 각 포트(14a, 14b)는 동체(10)의 측면으로 구멍이 열려 있다.

따라서, 상기한 포트(14a, 14b)를 통하여 헤드실(11a) 및 로드실(11b)에 압축공기를 공급·배출하면, 상기한 피스톤(13) 및 로드(2)가, 도l의 우반부에 보이는 위치와 좌반부에 보이는 위치의 사이를 왕복운동한다.

또, 도면 중에 16은 실(seal)부재, 17은 피스톤(13)에 설치된 자석을 보여주고, 이 자석(17)은, 동체(10)의 외측면의 부착홈(18)에 장치된 자기센서(도시 생략)에 의해 그것을 검출함에 따라, 피스톤(13)의 동작위치를 검출하기 위한 것이다.

상기한 동체(10)의 하부에는, 해당 동체(10)를, 도 1에 있어서 좌우에 가로 방향으로 자르도록 오목부(20)가 형성되어, 해당 오목부(20) 내에, 상기한 로드(2)의 선단이 배치되면서, 상기한 한 쌍의 레버(5, 5)가 설치되어 있다.

상기한 레버(5)는 거의 L자형으로 되어 있어, 그 중간부가 지지축(22)에 의해 동체(10)에 자유자재로 회전되도록 지지되어, 그 기단부에는 U자형의 홈(23)이 형성되어, 이 홈(23)이, 로드(2) 하단부의 걸림축(24)에 걸리고, 해당 로드(2)의 윗방향 운동 또는 아랫방향 운동에 의해서 해당 레버(5)가, 상기한 지지축(22)을 중심으로 하여 일정 각도 회전운동 하게 되어 있다.

상기한 동체(10)의 하단부에는, 상기한 오목부(20)를 막도록 가이드 블록(26)이 고정되어, 해당 가이드 블록(26)의 하면에 그것을 가로지르도록 홈(27)이 형성되어, 해당 홈(27) 내에 상기한 한 쌍의 핑거(3,3)가 설치되고, 이 홈(27)의 양 홈벽과 각 핑거(3,3)의 외측 면의 사이에, 상기한 안내기구(4)가 형성되어 있다.

상기한 안내기구(4)는, 상기한 홈(27)의 양 홈벽에 해당 홈(27)에 의한 방향으로 형성된 제1안내홈(28), 핑거(3)의 외측 면에 해당 안내홈(28)과 마주하도록 형성된 제2안내홈(29), 제1 및 제2안내홈(28, 29)의 사이에 끼어있는 볼(ball)이나 롤러 등의 베어링(30)으로 이루어지는 것이고, 해당 베어링(30)의 회전에 의해서 양 핑거(3,3)가, 안내기구(4)에 따라 직선적으로 왕복운동하게 되어있다. 또, 상기한 베어링(30)의 안내홈(28,29)으로부터의 방출을 방지하기 위해, 핑거(3)의 양 측면에는, 해당 안내홈(28,29)의 단부를 덮는 판(plate)(31)이 각각 설치되어있다.

상기한 가이드 블록(26)에 있어서의 각 레버(5,5)와 대응하는 위치에는 각각, 투시구멍(32)이 형성되어, 해당 투시구멍(32)을 통하여 레버(5)의 단부가 상기한 홈(27) 안으로 돌출하여, 걸림장치(34)와 걸림구멍(35)으로 이루어지는 연결기구(6)에 의해서 상기한 핑거(3)에 연결되어 있다. 즉, 상기한 레버(5)의 단부에는, 구형태를 한, 상기한 걸림장치(34)가 형성되어, 이것에 대하여 핑거(3)의 표면에는, 해당 걸림장치(34)가 거의 꼭 끼워 맞추어지는 원형의 상기한 걸림구멍(35)이, 적어도 안내기구(4)의 위치까지 달하는 깊이로 파여지고, 해당 걸림구멍(35) 내에 상기한 걸림장치(34)가, 상기한 안내기구(4)와 거의 같은 높이로 있어서 레버(5)의 작용력을 핑거(3)에 전달될 수 있도록 끼워 맞추어져 있다. 결국, 상기한 걸림구멍(35)의 지름은, 상기한 걸림장치(34)에 있어서의 구의 지름과 거의 같다.

도면 중에 37은, 핑거(3)에 공작물을 잡기 위한 어댑터(adapter)를 설치하기 위한 구멍이다.

상기한 실시예의 에어척에 있어서, 에어실린더 기구(1)에 포트(14a, 14b)를 통하여 압축공기가 공급·배출되면, 상기한 피스톤(13) 및 로드(2)가, 도 l의 우반부에 보이는 위치와 좌반부에 보이는 위치의 사이를 윗방향 또는 아랫방향으로 운동하여, 한 쌍의 레버(5,5)를 지지축(22)을 중심으로 하여 상반되는 방향으로 일정 각도 회전운동시킨다. 그리고, 이 레버(5,5)의 회전운동에 의해, 그 단부의 걸림장치(34)가, 상기한 지지축(22)을 중심으로 하여 시계의 진자형태로 변이하고, 한 쌍의 핑거(3. 3)를, 안내기구(4)에 따라서 서로 상반되는 방향으로 직선 이동시키는 것에 의해 개폐시킨다.

이 때, 상기한 걸림장치(34)를 핑거(3)의 표면에 뚫은 걸림구멍(35) 내에, 상기한 안내기구(4)와 거의 같은 높이로 서로 접촉하도록 끼워 맞추는 것에 의해, 해당 걸림장치(34)로부터의 작용력이 상기한 안내기구(4)와 거의 같은 위치에서 핑거(3)에 작용하도록 되어 있기 때문에, 개폐조작에 따르는 핀치력이 해당 핑거(3)에 발생하지 않고, 그 개폐동작이 원활히 행하여진다.

더구나, 상기한 걸림장치(34)를 구형태로 하여, 이것을 원형의 걸림구멍(35) 내에 끼워 맞춰져 있기 때문에, 해당 걸림장치(34)는 걸림구멍(35)내에서 자유롭게 방향을 바꿀 수 있고, 이것 때문에, 상기한 걸림장치(34)의 축선이 약간 비틀어지거나, 또는 기울어져 있어도, 해당 걸림장치(34)가 단지 방향을 바꾸는 것만으로 그 비틀림이나 경사는 확실히 흡수되어, 연결부에 핀치력이나 토크 등의 무리한 힘이 작용하여 동작에 영향을 미칠 염려가 없다.

또한, 상기한 연결기구가 핑거(3)의 표면으로 뚫고 나오지 않도록, 해당 핑거(3)의 높이를 낮게 하여 에어척 전체의 소형화를 꾀하는 것이 가능하다.

상기한 실시예에 있어서는, 레버(5)에 마련한 걸림장치(34)가, 해당 레버(5)와의 연결부를 제외하고 거의 완전한 구형태로 되어 있지만, 걸림장치(34)는 반드시 전체에 구형태부를 가지고 있을 필요는 없고, 도 3 또는 도 4에 예시한 것 같이, 적어도 일부에 구형태부를 가지고 있고, 이 구형태부가 원형의 걸림구멍 내로 방향을 자유롭게 바꿀 수 있도록 끼워 맞추어져 있으면 좋다.

즉, 도 3의 (a), (b)에서 보이는 연결기구(6A)는, 레버(5)의 단부의 걸림장치(34A)를, 구의 좌우 양측부와 밑바닥부를 일부 잘라 없애고 평면부(41)로 하는 것에 의해, 해당 평면부(41)를 제외한 그 밖의 부분에 구형태부(40)를 갖춘 모양으로 형성하고, 이 걸림장치(34A)를, 핑거(3)의 표면에 뚫은 원형의 걸림구멍(35) 내에 끼워 맞춘 것이다.

또한, 도 4의 (a), (b)에서 보이는 연결기구(6B)는, 레버(5)의 단부의 걸림장치(34B)를, 구의 좌우 양측부와 밑바닥부를 일부 잘라 없애고 평면부(44)로 하면서, 나머지 구면부분의 중간부(45)를 원주형태로 평탄화하는 것에 의해, 구상부(43)를 일부에 갖춘 모양으로 형성하여, 이 걸림장치(34B)를, 핑거(3)의 표면에 뚫은 원형의 걸림구멍(35)내에 끼워 맞춘 것이다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 레버와 핑거를, 레버에 설치한 구형태의 걸림장치를 핑거 표면에 뚫은 원형의 걸림구멍 내에 끼워 맞추는 것에 의해 연결하면서, 상기한 걸림장치의 끼워 맞추는 위치를 상기한 안내기구와 거의 같은 높이로 하는 것에 따라, 해당 걸림장치로부터의 작용력이 상기한 안내기구와 거의 같은 위치에서 핑거에 작용하도록 하였기 때문에, 레버에 의한 핑거의 개폐조작 시에 해당 핑거에 핀치력이 발생하지 않고, 그 개폐동작이 대단히 원활하게 된다.

더구나, 상기한 연결기구가 핑거의 표면으로 뚫고 나오지 않도록, 해당 핑거의 높이를 낮게 하여 에어척 전체의 소형화를 꾀할 수 있다.

Claims (5)

1. 압축공기의 공급·배출에 의해 동작하는 에어실린더 기구와, 해당 에어실린더 기구에 의해 축방향으로 구동되는 로드(rod)와, 해당 로드의 축과 직교하는 방향으로 직선적으로 이동하여 공작물을 쥐거나 또는 풀어주고, 자유자재로 개폐하는 한 쌍의 핑거(finger)와, 이들 핑거의 이동을 안내하는 안내 기구와, 상기한 로드와 양 핑거의 사이에 설치되고, 해당 로드의 동작을 양 핑거의 개폐동작으로 변환하는 한 쌍의 레버를 가지고,

   상기한 각 레버와 핑거가, 레버에 형성된 적어도 일부에 구면부를 갖는 걸림장치와, 핑거의 표면에 파여진 원형의 걸림구멍으로 이루어지는 연결기구를 갖고 있어, 상기한 걸림장치가 걸림구멍 내에, 상기한 안내기구와 거의 같은 높이에 있어서 레버의 작용력을 핑거에 전달할 수 있도록 끼워 맞추고 있는 것을 특징으로 하는 선형 가이드식 에어척.
2. 제1항에 있어서, 해당 에어척이, 상기한 에어실린더 기구와 로드 및 레버가 설치된 동체와, 상기한 안내기구 및 핑거가 붙어진 가이드 블록을 갖고 있어, 해당 가이드 블록가 상기한 동체의 단부의, 상기한 레버가 조립되어 넣어져 있는 홈을 덮는 위치에 설치되고, 해당 가이드 블록에는, 상기한 핑거 표면의 걸림구멍에 대응하는 위치에 투시구멍이 형성되어, 이 투시구멍을 통해서 상기한 레버의 걸림장치가 핑거의 걸림구멍에 끼워 맞춰져 있는 것을 특징으로 하는 선형 가이드식 에어척.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 안내기구가, 핑거가 자유자재로 이동할 수 있도록 끼워 맞추는 홈과, 해당 홈의 양 홈벽에 각각 형성된 제1안내홈과, 핑거의 양 외측 면에 각각 상기한 제1안내홈과 대향하도록 형성된 제2안내홈과, 이것들의 제1안내홈과 제2안내홈의 사이에 끼여있는 베어링을 포함하고, 상기한 핑거의 걸림구멍이 적어도 상기한 안내홈의 위치에 달하는 깊이로 파여져 있고, 상기한 걸림장치가, 상기한 안내홈과 실질적으로 같은 위치로 해당 걸림구멍에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 선형 가이드식 에어척.
4. 제3항에 있어서, 상기한 걸림장치가, 레버와의 결합부를 제외하고 거의 완전한 구면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 가이드식 에어척.
5. 제3항에 있어서, 상기한 걸림장치가, 레버와의 결합부를 제외한 그 밖의 부분 중 일부에 구면부분을 가져, 이 구면부분이 걸림구멍의 구멍벽에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 선형 가이드식 에어척.