KR100639144B1

KR100639144B1 - 클램프 장치

Info

Publication number: KR100639144B1
Application number: KR1020050090156A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 오츠카; 다다시 이노우에
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2006-10-31
Also published as: CN100537150C; US20060278683A1; CN1876328A; JP2006341340A

Abstract

본 발명은 위치 결정핀에 대하여 워크를 X 방향 및 Y 방향의 쌍방으로부터 누름으로써 위치 결정을 행하는 클램프 장치에 관한 것으로, 간단한 구성으로 안정된 위치 결정을 행하는 것을 과제로 한다.

워크(14)를 X 위치 결정핀(19) 및 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 누름으로써 위치 결정을 행하는 클램프 장치에 있어서, 워크(14)를 X 위치 결정핀(19)을 향하여 이동 가압하는 X 아암(15)과, 워크(14)를 Y 위치 결정핀(20A, 20B)을 향하여 이동 가압하는 Y 아암(16)과, X 아암(15) 및 Y 아암(16)을 함께 이동 가압하는 구성으로 된 아암 구동 기구(30)를 가지고, 또한 X 아암(15)과 Y 아암(16)이 시간차를 갖고 워크(14)를 이동 가압하도록 구성한다.

Description

클램프 장치{CLAMP DEVICE}

도 1은 워크의 위치 결정을 행하는 기본 원리를 설명하기 위한 도면.

도 2는 클램프 기구의 제1 종래예를 설명하기 위한 도면.

도 3은 클램프 기구의 제2 종래예를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예인 클램프 기구를 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예인 클램프 기구의 동작을 설명하기 위한 도면으로, X, Y 아암이 함께 워크로부터 이격된 상태를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예인 클램프 기구의 동작을 설명하기 위한 도면으로, Y 아암에 의해 Y 방향에 대한 워크의 위치 결정이 행해진 상태를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예인 클램프 기구의 동작을 설명하기 위한 도면으로, X, Y 아암에 의해 X, Y 방향의 양방에 대한 워크의 위치 결정이 행해진 상태를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 클램프 기구

11 : 베이스

13A∼13C : 대좌핀

14 : 워크

15 : X 아암

16 : Y 아암

17 : X 방향용 스프링

18 : Y 방향용 스프링

19 : X 위치 결정핀

20A : Y 위치 결정핀

20B : Y 위치 결정핀

21 : 에어 실린더

22 : 직선 가이드 기구

23 : 브래킷

24 : X 맞물림핀

25 : Y 맞물림핀

30 : 아암 구동 기구

본 발명은 클램프 장치에 관한 것으로, 특히 위치 결정핀에 대하여 워크를 X 방향 및 Y 방향의 양방으로부터 누름으로써 위치 결정을 행하는 클램프 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 전자 기기(예컨대, 하드디스크 장치)의 조립 라인에 있어 서는 조립되어진 제품(이하, 워크라 함)을 정확히 위치 결정한 상태에서 조립 장치에 장착할 필요가 있다. 이를 위해, 각 조립 장치에는 워크를 조립 장치 내의 소정 위치에 위치 결정하여 클램프하는 클램프 장치가 설치되어 있다.

클램프 장치에도 여러 가지 구성의 것이 제안되어 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(1)에 설치한 3개의 위치 결정핀(2A∼2C)을 이용하는 것이 많이 이용되고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 평6-218695호 참조). 도 1에 도시하는 것에서는, Y 방향의 위치 결정을 행하는 2개의 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)과, X 방향의 위치 결정을 행하는 1개의 X 방향 위치 결정핀(2C)으로 구성되어 있다.

그리고, 이 위치 결정핀(2A∼2C)을 이용하여 워크(3)의 위치 결정을 행하기 위해서는, 우선 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누름으로써 워크(3)의 Y 방향에 대한 위치 결정을 행한다. 계속해서, 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누른 상태를 유지하면서 워크(3)를 X1 방향으로 이동시키고, 워크(3)를 X 방향 위치 결정핀(2C)에 누른다. 이에 따라, 워크(3)에 대하여 X 방향 및 Y 방향의 위치 결정을 행하는 구성으로 되어 있었다.

도 2는 제1 종래예에 따른 클램프 장치의 개략 구성을 도시하고 있고, 도 3은 제3 종래예인 클램프 장치의 개략 구성을 도시하고 있다. 한편, 도 2 및 도 3에 있어서 도 1에 도시한 구성과 대응하는 구성에는 동일 부호를 붙이고 있다.

도 2에 도시하는 클램프 장치는 2개의 실린더(4, 5)를 갖는 구성으로 되어 있다. Y 방향용 실린더(4)는 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누르는 기능을 나타내는 것이다. 또한, X 방향용 실린더(5)는 워크(3)를 X 방향 위치 결정핀 (2C)에 누르는 기능을 발휘하는 것이다.

구체적인 동작으로는, 워크(3)를 베이스(1) 상에 탑재한 후, 우선 Y 방향용 실린더(4)를 구동함으로써 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누른다. 그 후, Y 방향용 실린더(4)에 의해 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누른 상태를 유지하면서, X 방향용 실린더(5)를 구동하여 워크(3)를 X 방향 위치 결정핀(2C)에 누른다. 이에 따라, 워크(3)를 각 위치 결정핀(2A∼2C)에 의해 베이스(1) 상의 기정 위치에 위치 결정할 수 있다.

도 3에 도시하는 클램프 장치는 1개의 실린더(6)를 갖는 구성으로 되어 있다. 이 실린더(6)는 1개로 워크(3)를 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 누르는 동작과 X 방향 위치 결정핀(2C)에 누르는 동작을 겸용하는 것이다[이하, 실린더(6)를 겸용 실린더(6)라 함]. 또한, 겸용 실린더(6)는 선단부에 워크(3)의 코너부와 맞물리는 직각홈이 형성된 누름 부재가 설치되어 있다.

구체적인 동작으로서는 워크(3)를 베이스(1) 상에 탑재한 후, 겸용 실린더(6)를 구동함으로써 워크(3)의 도면 중 좌측 상부의 코너를 워크(3)의 대각선 방향으로 압압한다. 이에 따라, 겸용 실린더(6)에 의한 워크(3)의 압압력은 X 성분과 Y 성분으로 분력되고, Y 방향의 분력에 의해 워크(3)는 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)에 눌려지는 동시에 X 방향의 분력에 의해 워크(3)는 X 방향 위치 결정핀(2C)에 눌려진다. 이에 따라, 도 3a에 도시한 바와 같이 워크(3)를 각 위치 결정핀(2A∼2C)에 의해 베이스(1) 상의 기정 위치에 위치 결정할 수 있다.

그러나, 도 2에 도시하는 클램프 장치에서는, 워크(3)를 각 위치 결정핀(2A∼3C)에 누르는 데에 2개의 실린더(4, 5)가 필요하여 부품 개수가 증대된다. 또한, 워크(3)의 Y 방향 위치 결정핀(2A, 2B)으로의 누름과 X 방향 위치 결정핀(2C)으로의 누름에 시간차를 둘 필요가 있음으로써, Y 방향용 실린더(4)와 X 방향용 실린더(5)의 구동에도 시간차를 둘 필요가 있다. 이 때문에, Y 방향용 실린더(4)와 X 방향용 실린더(5)를 구동하는 제어 회로가 필요해지고, 이것에 의해서도 클램프 장치의 구성이 복잡해진다는 문제점이 있었다.

한편, 도 3에 도시하는 클램프 장치에서는 1개의 겸용 실린더(6)밖에 이용하고 있지 않기 때문에, 클램프 장치의 부품 개수의 삭감 및 구성의 간단화를 꾀할 수 있다. 그러나, 겸용 실린더(6)가 워크(3)를 누르는 추력이나 각도가 소정력 및 소정 방향에서 어긋난 경우, 적절한 위치 결정을 행할 수 없게 된다.

구체적으로는, 도 3b에 도시하는 예에서는, 겸용 실린더(6)가 워크(3)를 누르는 추력이나 각도가 부적정하기 때문에, 워크(3)에 시계 방향의 모멘트가 발생한 경우를 도시하고 있다. 이 경우에는 워크(3)가 Y 방향 위치 결정핀(2A)으로부터 이격되어 적정한 위치 결정을 행할 수 없다. 또한, 도 3c에 도시하는 예에서는 겸용 실린더(6)가 워크(3)를 누르는 추력이나 각도가 부적정하기 때문에, 워크(3)에 반시계 방향의 모멘트가 발생한 경우를 도시하고 있다. 이 경우에는 워크(3)가 Y 방향 위치 결정핀(2B)으로부터 이격되어 역시 적정한 위치 결정을 행할 수 없다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 간단한 구성으로 안정된 위치 결정을 행할 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 다음에 설명하는 각 수단을 강구한 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 1 기재의 발명은,

베이스 상에 피위치 결정 부재의 X 방향에 대한 위치 결정을 행하는 X 방향 위치 결정핀과, 상기 피위치 결정 부재의 Y 방향에 대한 위치 결정을 행하는 Y 방향 위치 결정핀을 갖고 있고, 상기 피위치 결정 부재를 상기 X 방향 위치 결정핀 및 Y 방향 위치 결정핀에 대해 누름으로써 상기 피위치 결정 부재를 위치 결정된 상태에서 클램프하는 클램프 장치에 있어서,

상기 피위치 결정 부재를 상기 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압하는 X 방향용 아암과, 상기 피위치 결정 부재를 상기 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압하는 Y 방향용 아암과, 상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암을 함께 이동 가압하는 구성으로 된 아암 구동 기구를 구비하고,

상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암이 시간차를 갖고 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하도록 상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암을 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 발명에 따르면, 피위치 결정 부재는 X 방향용 아암에 의해 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되고, Y 방향용 아암에 의해 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되며, 또한 X 방향용 아암과 Y 방향용 아암이 시간차를 갖고 피위치 결정 부재를 각 위치 결정핀을 향하여 이동 가압하기 때문에 안정된 위치 결정을 행할 수 있다.

또한, X 방향용 아암 및 Y 방향용 아암은 시차를 갖고 이동 가압되기 때문에 제어 회로를 이용하는 일없이 피위치 결정 부재를 X 방향 혹은 Y 방향 중 어느 한 방향에 우선 위치 결정하고, 그 후에 다른 쪽에 대한 위치 결정을 행할 수 있다. 따라서, 간단한 구성으로 확실하게 피위치 결정 부재의 위치 결정을 행할 수 있다.

또한, 청구항 2 기재의 발명은, 청구항 1 기재의 클램프 장치에 있어서, 상기 X 방향 위치 결정핀 및 상기 Y 방향 위치 결정핀에 회전 가능한 롤러를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 발명에 따르면, X 방향 위치 결정핀 및 Y 방향 위치 결정핀에 회전 가능한 롤러를 설치함으로써 각 핀에 대한 피위치 결정 부재의 이동을 원활화할 수 있고 위치 결정 정밀도의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 청구항 3 기재의 발명은, 청구항 1 또는 2 기재의 클램프 장치에 있어서, 상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암을 상기 베이스에 회동 가능한 구성으로 부착하는 동시에, 상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암의 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부와 반대측의 단부를 상기 아암 구동 기구로 구동하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 발명에 따르면, 회동 가능한 구성으로 된 X 방향용 아암 및 Y 방향용 아암의, 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부와 반대측의 단부를 아암 구동 기구로 구동하는 구성이기 때문에, 회동 중심을 적절하게 선정함으로써 상기 반대측의 단부의 이동량이 작아도 이동 가압하는 단부를 크게 이동시킬 수 있어, 아암 구 동 기구의 소형화를 꾀하면서 각 아암을 확실하게 이동시킬 수 있다.

또한, 청구항 4 기재의 발명은, 청구항 3 기재의 클램프 장치에 있어서, 상기 아암 구동 기구는, 상기 X 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 X 방향용 맞물림핀과, 상기 Y 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 Y 방향용 맞물림핀과, 상기 X 방향용 맞물림핀 및 상기 Y 방향용 맞물림핀이 설치된 브래킷과, 상기 브래킷을 직선적으로 이동시키는 구동 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 발명에 따르면, X 방향용 맞물림핀 및 Y 방향용 맞물림핀이 설치된 브래킷을 구동 장치에 의해 직선적으로 이동시킴으로써, 각 맞물림핀을 통해 X 방향용 아암 및 Y 방향용 아암을 구동할 수 있기 때문에, 간단한 구성의 아암 구동 기구로 X 방향용 아암과 Y 방향용 아암을 시차를 갖게 하여 확실하게 구동할 수 있다.

또한, 청구항 5 기재의 발명은, 청구항 3 또는 4 기재의 클램프 장치에 있어서, 상기 피위치 결정 부재가 상기 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 X 방향용 아암을 회전 가압하는 X 방향용 스프링과, 상기 피위치 결정 부재가 상기 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 Y 방향용 아암을 회전 가압하는 Y 방향용 스프링을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 발명에 따르면, X 방향용 아암 및 Y 방향용 아암은 X 방향용 스프링 및 Y 방향용 스프링에 의해 피위치 결정 부재를 각 핀을 향하여 이동 가압하기 때문에, 아암 구동 기구에 각 아암을 피위치 결정 부재를 향하여 이동 가압시키는 이동 력을 발생시킬 필요가 없어 아암 구동 기구의 구성의 간단화를 꾀할 수 있다.

또한, 상기 발명에 있어서 상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암의 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부에 롤러를 설치한 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서 상기 구동 장치로서 에어 실린더를 이용한 구성으로 해도 좋다.

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해서 도면과 함께 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예인 클램프 기구(10)를 도시하고 있다. 도 4는 클램프 기구(10)의 전체 구성을 도시하는 사시도이며, 도 5는 클램프 기구(10)의 평면도이다. 또한, 도 5는 피위치 결정 부재인 워크(14)가 탑재된 상태를 도시하고 있다.

클램프 기구(10)는, 대략하면 베이스(11), X 방향용 아암(15)[이하, X 아암(15)이라 함], Y 방향용 아암(16)[이하, Y 아암(16)이라 함], X 방향용 스프링(17), Y 방향용 스프링(18), X 방향용 위치 결정핀(19)[이하, X 위치 결정핀(19)이라 함], Y 방향용 위치 결정핀(20A, 20B)[이하, Y 위치 결정핀(20A, 20B)라 함] 및 아암 구동 기구(30) 등에 의해 구성되어 있다.

베이스(11)는 평판형의 기판으로서, 기대(12)의 상부에 설치되어 있다. 이 베이스(11)는 워크(14)(피위치 결정 부재)가 탑재되는 위치에 개구부가 형성되어 있다. 이 때문에, 베이스(11)는 평면에서 본 경우에 대략 コ자형의 형상으로 되어 있다. 한편, 이하의 설명에 있어서는 도 5에서의 좌우 방향을 X1, X2 방향, 도 5에 서의 상하 방향을 Y1, Y2방향으로서 설명하는 것으로 한다.

X 아암(15)은 베이스(11)에 매설된 지지축(26)을 지지축으로 하여 회동 가능한 구성으로 되어 있다. 이 X 아암(15)의 한 쪽의 단부에는 롤러(28)가 설치되어 있고, 이 롤러(28)는 베이스(11) 상에 탑재된 워크(14)의 X2 방향측의 측면과 대향하도록 구성되어 있다. 또한, X 아암(15)의 롤러(28)가 설치된 단부와 반대측의 단부(33)는 후술하는 바와 같이 아암 구동 기구(30)에 의해 이동 가압되는 구성으로 되어 있다.

Y 아암(16)은 베이스(11)에 매설된 지지축(27)을 지지축으로 하여 회동 가능한 구성으로 되어 있다. 이 Y 아암(16)의 한 쪽의 단부에는 롤러(29)가 설치되어 있고, 이 롤러(29)는 베이스(11) 상에 탑재된 워크(14)의 Y2 방향측의 측면과 대향하도록 구성되어 있다. 또한, Y 아암(16)의 롤러(29)가 설치된 단부와 반대측의 단부(34)는 후술하는 바와 같이 아암 구동 기구(30)에 의해 이동 가압되는 구성으로 되어 있다.

X 방향용 스프링(17)은 베이스(11)와 X 아암(15) 사이에 인장 상태로 배치되어 있다. 이 X 방향용 스프링(17)은 X 아암(15)을 지지축(26)을 중심으로 하여 시계 방향으로 회동 가압하고 있다. 그러나, 후술하는 아암 구동 기구(30)에 설치된 X 맞물림핀(24)에 단부(33)가 접촉함으로써 X 아암(15)의 회동은 규제되고 있다.

Y 방향용 스프링(18)은 베이스(11)와 Y 아암(16) 사이에 인장 상태로 배치되어 있다. 이 Y 방향용 스프링(18)은 Y 아암(16)을 지지축(27)을 중심으로 하여 시계 방향으로 회동 가압하고 있다. 그러나, 후술하는 아암 구동 기구(30)에 설치된 X 맞물림핀(25)에 단부(34)가 접촉함으로써, Y 아암(16)의 회동은 규제되고 있다.

X 위치 결정핀(19)은 베이스(11)에 매설되어 있다. 이 X 위치 결정핀(19)은 워크(14)가 베이스(11)에 탑재되었을 때에 워크(14)의 X1 방향의 측면과 대향하는 위치에 설치되어 있다. 또한, X 위치 결정핀(19)의 워크(14)의 측면과 접촉하는 부위에는 롤러(31)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는 X 위치 결정핀(19)이 1개만 설치된 구성으로 하고 있지만, 복수개 설치해도 좋다.

Y 위치 결정핀(20A, 20B)은 베이스(11)에 매설되어 있고, 또한 화살표 X1, X2 방향으로 소정 거리만큼 이격되어 배치되어 있다. 이 Y 위치 결정핀(20A, 20B)은 워크(14)가 베이스(11)에 탑재되었을 때에 워크(14)의 Y1 방향의 측면과 대향하는 위치에 설치되어 있다. 또한, Y 위치 결정핀(20A, 20B)의 워크(14)의 측면과 접촉하는 부위에는 롤러(32A, 32B)가 설치되어 있다.

워크(14)는 상기한 3개의 핀(19, 20A, 20B)에 의해 X 방향 및 Y 방향의 위치 결정이 행해진다. 또한, 각 핀(19, 20A, 20B)의 근방 위치에는 대좌핀(13A∼13B)이 설치되어 있다. 이 대좌핀(13A∼13B)은 베이스(11)에 매설되어 있고, 그 높이는 균일하게 되도록 고정밀도로 조정되어 있다. 워크(14)는 그 배면이 대좌핀(13A∼13B) 상에 적재됨으로써 상하 방향(X, Y 평면에 대하여 수직인 방향)의 위치 결정, 즉 베이스(11)에 대한 높이의 위치 결정이 행해지는 구성으로 되어 있다. 한편, 워크(14)는 대좌핀(13A∼13B) 상에서 이동 가능하게 되고 있다.

아암 구동 기구(30)는 대략하면 에어 실린더(21), 브래킷(23), X 맞물림핀(24) 및 Y 맞물림핀(25) 등에 의해 구성되어 있다. 에어 실린더(21)는 상기한 X 아 암(15)및 Y 아암(16)의 구동원이 되는 것으로, 그 출력축에는 브래킷(23)이 부착되어 있다.

에어 실린더(21)의 출력축은 도면 중 화살표 X1, X2 방향으로 직선 이동하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 에어 컴프레서로부터 에어 실린더(21)에 압축 공기가 공급됨으로써 구동축은 화살표 X2 방향으로 이동하고, 에어 실린더(21)로부터 압축 공기가 릴리스됨으로써 구동축은 화살표 X1 방향으로 이동한다. 한편, 에어 컴프레서와 에어 실린더(21) 사이에는 도시하지 않은 제어 밸브가 설치되어 있고, 이 제어 밸브에 의해 에어 실린더(21)의 구동 제어가 행해지는 구성으로 되어 있다.

브래킷(23)은 기대(12)에 설치된 직선 가이드 기구(22)에 장착되어 있다. 그리고, 이 직선 가이드 기구(22)에 의해 브래킷(23)은 도면 중 화살표 X1, X2 방향으로 높은 정밀도를 갖고 직선 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 따라서, 에어 실린더(21)에 구동될 때, 브래킷(23)은 직선 가이드 기구(22)에 안내되어 원활하고 또한 고정밀도로 화살표 X1, X2 방향으로 이동한다.

X 맞물림핀(24) 및 Y 맞물림핀(25)은 브래킷(23)의 상면에 매설되어 있다. X 맞물림핀(24)은 X 아암(15)의 단부(33)와 대향하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 상기한 바와 같이, X 아암(15)은 X 방향용 스프링(17)에 의해 시계 방향으로 회전 가압되어 있지만, X 맞물림핀(24)은 이 회전력을 규제할 수 있는 위치[도 5에서의 단부(33)의 좌측 위치]에 설치되어 있다. 이와 같이 본 실시예에서는, 각 맞물림핀(24, 25)이 브래킷(23) 상에 함께 설치되어 있기 때문에, 각 맞물림핀(24, 25)을 동시에 직선 이동시킬 수 있어 아암 구동 기구(30)의 구성을 간단화할 수 있다.

또한, Y 맞물림핀(25)은 Y 아암(16)의 단부(34)와 대향하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 상기한 바와 같이 Y 아암(16)은 Y 방향용 스프링(18)에 의해 시계 방향으로 회전 가압되어 있지만, Y 맞물림핀(25)은 이 회전력을 규제할 수 있는 위치[도 5에서의 단부(34)의 좌측 위치]에 설치되어 있다.

따라서, 만일 클램프 기구(10)에 워크(14)가 탑재되어 있지 않은 상태, 바꾸어 말하면 X 아암(15)의 롤러(28) 및 Y 아암(16)의 롤러(29)가 자유단으로 되어 있는 상태에서는, X 방향용 스프링(17)으로 가압됨으로써 X 아암(15)의 단부(33)는 X 맞물림핀(24)에 접촉하고, Y 방향용 스프링(18)으로 가압됨으로써 Y 아암(16)의 단부(34)는 Y 맞물림핀(25)에 접촉한다. 또한, 에어 실린더(21)로 구동되어 브래킷(23)을 통해 X 맞물림핀(24), Y 맞물림핀(25)이 화살표 X1, X2 방향으로 이동하면, 이 각 핀(14, 25)의 이동에 수반하여 X 아암(15) 및 Y 아암(16)은 회동한다.

계속해서, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 상기 구성으로 된 클램프 기구(10)의 워크(14)에 대한 위치 결정 동작에 관해서 설명한다.

도 5는 워크(14)를 클램프 기구(10)에 탑재한 직후의 상태(위치 결정이 되어 있지 않은 상태)를 도시하고 있다. 워크(14)는 베이스(11)에 매설된 대좌핀(13A∼13C) 상에 적재된다. 이에 따라, 워크(14)는 베이스(11)의 상면에 대한 수직 방향의 위치 결정이 된 것이 된다. 그러나, 이 탑재 직후의 상태에서는 X 방향 및 Y 방향에 대한 위치 결정은 행해지고 있지 않다.

또한, 아암 구동 기구(30)를 구성하는 에어 실린더(21)는 브래킷(23)을 화살표 X1 방향 한도까지 이동시킨 상태(구동축이 수축된 상태)로 되어 있다. 따라서, 브래킷(23)에 고정된 각 맞물림핀(24, 25)도 화살표 X1 방향 한도까지 이동한 상태로 되어있다. 또한, 각 맞물림핀(24, 25)도 화살표 X1 방향 한도까지 이동한 상태로 되어 있음으로써, X 아암(15) 및 Y 아암(16)은 반시계 방향 한도까지 회동한 상태로 되어 있다. 상기한 바와 같이, 각 아암(15, 16)이 반시계 방향 한도까지 회동한 상태에서는 각 아암(15, 16)에 설치되는 각 롤러(28, 29)는 모두 워크(14)로부터 이격된 상태로 되어있다.

상기한 바와 같이 워크(14)가 클램프 기구(10)에 탑재되면, 아암 구동 기구(30)가 시동하고 에어 실린더(21)는 브래킷(23)이 화살표 X2 방향으로 이동하도록 구동축을 신장시킨다. 이에 따라, 브래킷(23)에 고정되어 있는 각 맞물림핀(24, 25)도 화살표 X2 방향으로 이동한다. 또한, 각 맞물림핀(24, 25)이 화살표 X2 방향으로 이동함으로써 X 아암(15) 및 Y 아암(16)도 각 스프링(17, 18)으로 가압되어 시계 방향으로 회전을 행한다. 이 각 아암(15, 16)의 회동에 수반하여, 각 아암(15, 16)의 선단에 설치되어 있는 롤러(28, 29)는 워크(14)에 근접하도록 이동한다.

여기서, 각 맞물림핀(24, 25)의 이동량에 대한 각 아암(15, 16)의 선단[롤러(28, 29)]의 이동량은 각 아암(15, 16)에서의 지지축(26, 27)의 위치 및 이 지지축(26, 27)으로부터 각 아암(15, 16)의 단부까지의 길이 등에 의해 조정하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 상기한 각 아암(15, 16)에서의 지지축(26, 27)의 위치 및 이 지지축(26, 27)으로부터 각 아암(15, 16)의 단부까지의 길이를 조정함으로써, X 아암(15)에 설치된 롤러(28)가 워크(14)의 X2 방향측의 측면에 접촉하는 타이밍보다도 Y 아암(16)에 설치된 롤러(29)가 워크(14)의 Y2 방향측의 측면에 접촉하는 타이밍이 빠르게 되도록 설정하고 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 에어 실린더(21)로 구동되어 맞물림핀(24, 25)이 화살표 X2 방향으로 이동하고, 이에 수반하여 X 아암(15) 및 Y 아암(16)이 시계 방향으로 회동하면, 우선 Y 아암(16)에 설치되어 있는 롤러(29)가 워크(14)의 Y2 방향측의 측면에 접촉하고 워크(14)를 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 누른다. 이에 따라, 워크(14)의 Y 방향에 대한 위치 결정이 행해진다.

도 6은 Y 아암(16)에 의해 워크(14)를 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 누르고 있는 상태를 도시하고 있다. 또한, 이 상태에서는 X 아암(15)은 워크(14)로부터 이격된 상태를 유지하고 있다.

또한, Y 맞물림핀(25)이 화살표 X2 방향으로 이동하면, Y 맞물림핀(25)은 Y 아암(16)의 단부(34)로부터 이격된다. 이와 같이, Y 아암(16)이 Y 맞물림핀(25)으로부터 이격해도 롤러(29)가 워크(14)의 측면에 접촉함으로써, Y 방향용 스프링(18)에 의한 Y 아암(16)의 시계 방향의 회전은 규제된다. 또한, Y 방향용 스프링(18)의 가압력은 워크(14)를 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 누르는 힘이 되고 워크(14)의 Y1, Y2방향의 위치 결정은 유지된다.

또한, 에어 실린더(21)로 구동되어 맞물림핀(24, 25)이 다시 X2 방향으로 이동하면, X 아암(15)에 설치되어 있는 롤러(28)가 워크(14)의 X2 방향측의 측면에 접촉하고, 워크(14)를 X 위치 결정핀(19)에 누른다. 이에 따라, 워크(14)의 X 방향에 대한 위치 결정이 행해진다.

도 7은 X 아암(15)에 의해 워크(14)를 X 위치 결정핀(19)에 누르고 있는 상태를 도시하고 있다. 또한, 이 상태에서는 Y 아암(16)은 워크(14)를 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 누른 상태를 유지하고 있다. 따라서, 워크(14)는 X 방향 및 Y 방향 중 어디에 대해서도 위치 결정이 행해진 상태가 된다.

또한, X 맞물림핀(24)이 화살표 X2 방향으로 이동하면, X 맞물림핀(24)은 X 아암(15)의 단부(33)로부터 이격된다. 이와 같이, X 아암(15)이 X 맞물림핀(24)으로부터 이격해도 롤러(28)가 워크(14)의 측면에 접촉함으로써, X 방향용 스프링(17)에 의한 X 아암(15)의 시계 방향의 회전은 규제된다. 이 X 방향용 스프링(17)의 가압력은 워크(14)를 X 위치 결정핀(19)에 누르는 힘이 되어 워크(14)의 X1, X2 방향의 위치 결정이 유지된다.

또한, 상기한 바와 같이 Y 방향용 스프링(18)의 가압력에 의해, 워크(14)는 Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 눌려진 상태를 유지하고 있다. 따라서, 각 맞물림핀(24, 25)이 각 아암(15, 16)으로부터 이격된 후에는, 각 아암(15, 16)이 X 방향용 스프링(17) 및 Y 방향용 스프링(18)의 탄성력에 의해 워크(14)를 각 위치 결정핀(19, 20A, 20B)에 누르기 때문에, 워크(14)는 위치 결정된 상태에서 각 아암(15, 16)에 클램프된 상태가 된다. 또한, 이와 같이 위치 결정에 사용하는 아암(15, 16)으로 클램프도 행하기 때문에, 아암 구동 기구(30)에 워크(14)를 클램프하는 기구를 설치할 필요는 없고, 아암 구동 기구(30)의 구성의 간단화를 꾀할 수 있다.

한편, 각 아암(15, 16)에 의한 워크(14)의 위치 결정을 해제하기 위해서는, 상기한 동작과 역의 동작을 행하면 좋다.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따른 클램프 기구(10)에서는, 워크(14)는 우선 Y 아암(16)에 의해 이동 가압됨으로써, Y 위치 결정핀(20A, 20B)에 눌리고, 그 후에 소정의 시간 간격을 두어 X 아암(15)에 의해 이동 가압됨으로써 X 위치 결정핀(19)에 눌려 X, Y 방향의 위치 결정이 행해진다. 이와 같이 직행하는 방향으로부터 시간차를 갖고 워크(14)는 각 위치 결정핀(19, 20A, 20B)에 눌려져 위치 결정이 되기 때문에, 안정된 위치 결정을 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 클램프 기구(10)에서는 제어 회로를 이용하는 일없이 워크(14)를 시간차를 갖고 X 방향과 Y 방향으로 위치 결정할 수 있기 때문에, 간단한 구성으로 확실하게 워크(14)의 위치 결정을 행할 수 있다. 또한, 각 아암(15, 16)의 회동 중심인 지지축(26, 27)의 위치를 적절하게 선정함으로써, 단부(33, 34)의 이동량이 작아도 롤러(28, 29)를 크게 이동시킬 수 있어 아암 구동 기구(30)의 소형화를 꾀할 수 있는 동시에, 각 아암(15, 16)의 이동량을 적절하게 조정하는 것도 가능해진다.

이상의 설명에 관하여, 다시 이하의 항을 개시한다.

(부기 1)

상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암이 시간차를 갖고 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하도록 상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암을 구성한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 2)

부기 1 기재의 클램프 장치에 있어서,

상기 X 방향 위치 결정핀 및 상기 Y 방향 위치 결정핀에 회전 가능한 롤러를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 3)

부기 1 또는 2 기재의 클램프 장치에 있어서,

상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암을 상기 베이스에 회동 가능한 구성으로 부착하는 동시에,

상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암의 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부와 반대측의 단부를 상기 아암 구동 기구로 구동하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 4)

부기 3 기재의 클램프 장치에 있어서, 상기 아암 구동 기구는,

상기 X 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 X 방향용 맞물림핀과, 상기 Y 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 Y 방향용 맞물림핀과, 상기 X 방향용 맞물림핀 및 상기 Y 방향용 맞물림핀이 설치된 브래킷과,

상기 브래킷을 직선적으로 이동시키는 구동 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 5)

부기 3 또는 4 기재의 클램프 장치에 있어서,

상기 피위치 결정 부재가 상기 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 X 방향용 아암을 회전 가압하는 X 방향용 스프링과,

상기 피위치 결정 부재가 상기 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 Y 방향용 아암을 회전 가압하는 Y 방향용 스프링을 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 6)

부기 3 내지 5 중 어느 하나에 기재한 클램프 장치에 있어서,

상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암의 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부에 롤러를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

(부기 7)

부기 4 기재의 클램프 장치에 있어서,

상기 구동 장치로서 에어 실린더를 이용한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

본 발명에 따르면, 적은 부품 개수로 피위치 결정 부재를 안정되게 위치 결정을 행하는 것이 가능해진다.

Claims

베이스 상에 피위치 결정 부재의 X 방향에 대한 위치 결정을 행하는 X 방향 위치 결정핀과, 상기 피위치 결정 부재의 Y 방향에 대한 위치 결정을 행하는 Y 방향 위치 결정핀을 갖고 있고,

상기 피위치 결정 부재를 상기 X 방향 위치 결정핀 및 Y 방향 위치 결정핀에 대해 누름으로써 상기 피위치 결정 부재를 위치 결정된 상태에서 클램프하는 클램프 장치에 있어서,

상기 피위치 결정 부재를 상기 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압하는 X 방향용 아암과,

상기 피위치 결정 부재를 상기 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압하는 Y 방향용 아암과,

상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암을 함께 이동 가압하는 구성으로 된 아암 구동 기구를 구비하고,

상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암이 시간차를 갖고 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하도록 상기 X 방향용 아암과 상기 Y 방향용 아암을 구성한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항에 있어서, 상기 X 방향 위치 결정핀 및 상기 Y 방향 위치 결정핀에 회전 가능한 롤러를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암을 상기 베이스에 회동 가능한 구성으로 부착하는 동시에,

상기 X 방향용 아암 및 상기 Y 방향용 아암의 상기 피위치 결정 부재를 이동 가압하는 단부와 반대측의 단부를 상기 아암 구동 기구로 구동하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제3항에 있어서, 상기 아암 구동 기구는,

상기 X 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 X 방향용 맞물림핀과,

상기 Y 방향용 아암의 반대측의 단부와 맞물리는 Y 방향용 맞물림핀과,

상기 X 방향용 맞물림핀 및 상기 Y 방향용 맞물림핀이 설치된 브래킷과,

상기 브래킷을 직선적으로 이동시키는 구동 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제3항에 있어서, 상기 피위치 결정 부재가 상기 X 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 X 방향용 아암을 회전 가압하는 X 방향용 스프링과,

상기 피위치 결정 부재가 상기 Y 방향 위치 결정핀을 향하여 이동 가압되도록 상기 Y 방향용 아암을 회전 가압하는 Y 방향용 스프링을 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.