KR100718321B1 - 튜브가 구비된 클램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클램프 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 클램프 장치는 베이스와, 회동 가능하게 지지되어 수평하게 설치되는 회동 축과, 상기 회동 축을 축으로 하여 힌지 운동이 가능하도록 설치되는 지지 판과, 상기 지지 판을 힌지 운동시키기 위한 구동수단과, 하부 파지부를 포함하고 상기 베이스 상에 고정되는 하부 클램프 부재와, 상기 하부 파지부와 맞물려 파지 작용을 하기 위한 상부 파지부를 포함하고 상기 지지 판의 일측에 결합되어 상기 상부 파지부가 상기 지지 판의 힌지 운동에 따라 하강하여 상기 하부 파지부와 밀착되거나 상승하여 상기 하부 파지부와 떨어지도록 하는 상부 클램프 부재와, 상기 지지 판의 상측에 위치하고 공기 공급수단과 이어져 있는 공기 출입관이 연결되어 상기 공기 출입관을 통해 공기가 출입함에 따라 수축 또는 팽창되며 팽창되면 상기 하부 파지부와 상부 파지부 사이에 일정한 크기의 파지력이 인가되도록 하는 튜브 및 상기 튜브의 팽창시 튜브의 팽창력이 상기 지지 판의 가압에 이용되도록 상기 튜브가 위치하는 공간을 제한하는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 클램프 장치를 이용하면 강하고 균일한 압력으로 파지를 할 수 있다는 장점이 있다.

클램프, 견장기, 튜브, 액추에이터, 힌지

Description

튜브가 구비된 클램프 장치 {CLAMP DEVICE EQUIPPED WITH A TUBE}

도 1은 본 발명에 의한 클램프 장치를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 클램프 장치의 일부를 나타낸 분해사시도.

도 3 및 4는 본 발명에 의한 클램프 장치를 나타낸 측면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 베이스 20: 하우징

21: 가이드 구멍 22; 축 구멍

30: 받침대 100: 지지 판

110: 상부 클램프 부재 111: 상부 파지부

120: 하부 클램프 부재 121: 하부 파지부

130: 회동 축 200: 튜브

210: 공기 출입관 300: 공압 액추에이터

900: 박막

본 발명은 클램프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 견장기에 사용되 는 한 쌍의 집게형 클램프 부재가 인장재료의 측단부를 협지한 상태에서 클램프 장치에 구비된 튜브에 공기가 인입되어 팽창되는 튜브가 클램프 부재의 한쪽을 가압함으로써 클램프 부재에 강하고 균일한 파지력을 인가시키는 클램프 장치에 관한 것이다.

일반적으로 견장이라 함은, 직물지나 필름 등의 얇은 박막을 외부에서 인장력을 제공하여 넓게 펼치는 것을 의미하며, 이러한 견장 공정은 실크스크린 인쇄분야나, 대형 TV의 생산 분야에서는 제품의 품질을 좌우하는 중요한 요인이기도 하다.

예컨대 실크스크린 인쇄 시, 잉크가 투과되는 직물지에 장력이 불균일하게 형성되어 직물지가 평평하게 펼쳐지지 않고 주름이 생성되면, 상기 직물지에 투과된 잉크가 번지게 되어 선명한 인쇄품질을 얻을 수 없고, 대형 TV를 구성하고 있는 반사판에 상기한 바와 같은 불균일 장력으로 인한 주름이 가해지면 화면상에 화소가 겹치는 현상이 발생한다.

또한, 편광필름의 표면을 검사하여 양/불을 판정하는 방법으로는 편광필름에 빛을 주사하여 편광필름에서 반사되는 빛을 이용하여 편광필름의 표면에 발생된 기포, 이물질, 이물질의 찍힘에 의한 쿠닉 등을 검사하는데, 편광필름의 검사 시 견장기를 사용하여 편광필름을 팽팽하게 펼쳐진 상태로 있게 고정하는 것이 검사의 신뢰성에 매우 중요하다.

이와 같이 제품의 생산 또는 검사의 품질을 좌우하는 견장 작업은, 종래에는 일반적으로 숙련공이 일일이 박막을 당기면서 자신의 감각에 의존하여 적당한 장력 이 되었는지를 판단하여 견장하도록 하고 있는데, 이러한 방법은 숙련공의 감각에 의존하고 있기 때문에 균일성 및 효율성이 떨어질 수 밖에 없다.

최근 들어 상기와 같은 방식에 따른 문제점이었던 제품의 불균일성과, 대량생산 또는 검사의 한계성을 극복하기 위한 시도로, 대한민국 특허공개 제2002-0028363호(견장기)와, 대한민국 실용신안공개 제1996-051030호(스크링인쇄용 프레임 제작구)에서는, 프레임 상의 양 방향에 박막을 협지할 수 있는 하나 이상의 집게판을 설치하고 상기 집게판에 별도의 랙과 피니언에 의한 이송구조와, 상기 이송구조에 구동력을 제공하기 위한 핸들 또는 서보모터를 구비한 견장기를 제시하고 있다.

그러나 이러한 장치는, 숙련공의 문제점으로 지적될 수 있는 대량 생산 또는 검사의 한계성은 어느 정도 극복하였으나, 작업의 특성상 작업자에 의해 박막이 클램프에 파지되는 양이 조금씩 다르기 때문에 박막의 각 지점에 요구되는 장력의 크기를 달리 적용하여야 하는데, 상기 장치는 그 구조상 집게가 일률적으로 이송되는 구조를 취하고 있어 박막 전체에 정장력을 형성하기 어렵고, 박막에 가해지는 장력을 조절하기 위해서는 매 견장 시 작업자가 일일이 박막의 장력을 감각으로 조절하여 클램프에 파지해야 하는 번거로움이 발생되는 문제점이 있다.

또한 종래의 장치는 숙련공이 일일이 클램프를 조여서 박막을 클램프에 물리는 방식이어서 번거롭고 자동화가 어려우며 인력을 이용하므로 파지력의 세기가 높지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 파지되는 박막의 측단 전체에 균일한 파지력을 인가하여 박막 전체에 정장력을 형성함으로써 제품 생산 및 검사의 품질을 향상시키고, 강력한 파지력을 발생시킬 수 있고 조작이 편리하고 자동화에 유리한 클램프 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베이스와, 상기 베이스로부터 일정 거리만큼 위에 회동 가능하게 지지되어 수평하게 설치되는 회동 축과, 상기 회동 축과 결합되어 상기 회동 축을 축으로 하여 힌지 운동이 가능하도록 설치되는 지지 판과, 상기 지지 판과 연결되어 상기 지지 판을 힌지 운동시키기 위한 구동수단과, 하부 파지부를 포함하고 상기 베이스 상에 고정되는 하부 클램프 부재와, 상기 하부 파지부와 맞물려 파지 작용을 하기 위한 상부 파지부를 포함하고 상기 지지 판의 일측에 결합되어 상기 상부 파지부가 상기 지지 판의 힌지 운동에 따라 하강하여 상기 하부 파지부와 밀착되거나 상승하여 상기 하부 파지부와 떨어지도록 하는 상부 클램프 부재와, 상기 지지 판의 상측에 위치하고 공기 공급수단과 이어져 있는 공기 출입관이 연결되어 상기 공기 출입관을 통해 공기가 출입함에 따라 수축 또는 팽창되며 상기 하부 파지부와 상부 파지부가 상호 밀착된 상태에서 일정 부피만큼 팽창되면 상기 지지 판의 상면을 상기 회동 축의 길이 방향을 따라 균일하게 가압함으로써 상기 하부 파지부와 상부 파지부 사이에 일정한 크기의 파지력이 인가되도록 하는 튜브 및 상기 튜브가 위치하는 공간을 둘러싸서 상기 튜브 의 팽창시 튜브의 팽창력이 상기 지지 판의 가압에 이용되도록 상기 튜브가 위치하는 공간을 제한하는 하우징을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 회동 축의 양 단은 상기 하우징의 마주 보는 양 면에 형성된 축 구멍에 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회동 축이 일정 거리만큼 전후 방향으로 이동 가능하도록 상기 하우징의 축 구멍이 전후 방향으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징의 측면에는 복수 개의 가이드 구멍이 형성되어 있고, 상기 지지 판의 한쪽 가장자리부에는 복수 개의 돌출부가 형성되어 상기 각 돌출부가 상기 각 가이드 구멍을 거쳐 상기 하우징의 외부로 돌출되고, 외부로 돌출된 상기 복수 개의 돌출부에는 상기 회동 축과 나란하게 상부 클램프 부재가 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동 수단은 공압 액추에이터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스에 고정되어 상기 회동 축을 받쳐주는 하나 이상의 받침대를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 튜브에 연결되는 공기 출입관은 복수 개가 상기 회동 축 방향으로 일정 간격을 이루며 상기 튜브에 결합되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 클램프 장치의 사시도를 나타낸 것이다.

클램프 장치는 베이스(10)와, 좌우로 길게 형성되고 베이스(10) 위에 고정되 는 하우징(20)과, 하우징(20)에 의해 양 단이 회동 가능하게 지지되는 회동 축(130)과, 좌우로 길게 형성되고 회동 축(130)과 연결되어 일정 각도만큼 힌지 운동이 가능하도록 설치되는 지지 판(100)과, 좌우로 길게 형성되고 지지 판(100) 중 하우징(20)의 측면 부분의 가이드 구멍(21)을 통해 하우징(20)의 외부로 돌출된 부분과 결합된 상부 클램프 부재(110)와, 베이스 상에 고정되는 하부 클램프 부재(120)와, 지지 판(100)과 하우징(20)의 상면 사이에 좌우 방향으로 길게 설치되는 튜브(200)와, 지지 판(100)의 양 단부와 연결된 공압 액추에이터를 포함하여 구성된다.

하우징(20)과 지지 판(100), 튜브(200), 상부 클램프 부재(110) 및 하부 클램프 부재(120)는 모두 동일한 방향으로 길게 형성되어 있다. 상부 클램프 부재(110)와 하부 클램프 부재(120)의 끝부분에는 각각 상부 파지부(111)와 하부 파지부(121)가 구비되어 있으며 이 상부 파지부(111) 하부 파지부(121)가 집게 형태로 맞물림으로써 그 사이에 위치하는 박막(900)이 파지되도록 구성된다.

지지 판(100)을 힌지 운동시키는 구동수단으로서 본 실시 예에서는 클램프 장치의 좌우 양 단에 하나씩 설치되는 공압 액추에이터를 사용한다. 공압 액추에이터는 공압 실린더에서의 왕복 운동을 힌지 운동으로 변환시켜주는 링크 부재들을 포함하고 있어서 작동 상태에 따라 지지 판을 수평하게 하거나 기울게 할 수 있다.

도 2는 지지 판(100) 및 지지 판(100)과 결합되는 상부 클램프 부재(110)의 사시도로서, 지지 판(100)의 한쪽 긴 모서리를 따라서는 회동 축(130)이 결합되어 있고, 다른 한쪽 긴 모서리는 톱니 형태가 되도록 복수 개의 돌출부(101)가 형성되 어 있다.

회동 축(130)의 양 단부는 각각 하우징의 마주 보는 양 측면에 형성된 축 구멍(22)에 삽입되어 회동 가능하게 지지된다. 상기 축 구멍(22)은 도 1에 도시된 것과 같이 앞뒤 방향으로 길게 형성되어 있는데, 이는 지지 판(100)이 앞뒤로도 움직이는 동작과 함께 힌지 운동을 하도록 구성하는 것이 파지의 정확성 측면이나 기구학적인 측면에서 바람직하기 때문이다.

지지 판의 돌출부(101)들 각각은 하우징(20)의 한쪽 면에 돌출부(101)의 수만큼 형성된 가이드 구멍(21) 각각을 통해 하우징(20)의 외부에 위치하고, 지지 판(100) 중 하우징(20)의 외부에 위치하는 부분에 상부 클램프 부재(110)가 결합되어 지지된다.

도 3은 본 발명에 따른 클램프 장치의 내부 구성도를 나타낸 것이다.

지지 판(100)의 하면에는 공압 액추에이터(300)가 연결되어 있고 지지 판(100)의 상면과 하우징(20)의 천정 사이에는 튜브(200)가 길게 설치되어 있다. 튜브(200)는 강한 압력에도 버틸 수 있도록 이중 구조로 된 소방호스를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 튜브(200)는 20kgf까지도 견딜 수 있는 강도를 가진다.

지지 판(100)에는 도 2에 도시된 것과 같이 일정한 간격으로 중간중간 구멍(102)이 뚫려 있는데, 이 구멍(102)들은 튜브(200)와 통하도록 연결되는 공기 출입관(210)들이 지나기 위한 부분으로서 공기 출입관(210)은 공기 압축기 등을 포함하는 공기 공급수단(미도시)과 연결되어 있어 튜브(200)에 채울 공기 또는 튜브(200)로부터 배출되는 공기가 지나는 통로가 되는 부분이다. 공기 출입관(210)은 지지 판(100)과 하우징(20)을 관통하여 하우징(20) 외부에 설치된 공기 공급 수단과 연결된다.

하우징(20) 내부에는 회동 축(130) 부분을 받쳐주기 위한 받침대(30)가 일정 간격마다 설치된다. 이 받침대(30)가 회동 축(130)을 받쳐주지 않을 경우 튜브(200)의 팽창에 따라 지지 판(100)이 아래쪽으로 강하게 힘을 받게 되면 지지 판(100) 및 회동 축(130)의 길이가 길기 때문에 중간 부분이 아래쪽으로 휠 염려가 있고 지지 판(100)의 뒷 부분이 내려가게 되면 상부 파지부(111)와 하부 파지부(121) 사이에 파지력이 제대로 인가될 수 없으므로 이를 방지하여 지지 판(100) 중 상부 클램프 부재(110)가 결합된 쪽에 힘이 가해지도록 하기 위함이다.

이하에서는 도 3 및 4를 참고하여 본 발명에 따른 클램프 장치의 작용을 설명한다.

도면에서는 클램프 장치가 하나만 표현되어 있으나, 박막(900)의 네 변 모두를 잡아줘야 하므로 작업시에는 복수 개의 클램프 장치를 이용하여 박막(900)의 네 가장자리 모두를 균일한 압력으로 파지해주어야 한다.

도 4는 상부 파지부(111)와 하부 파지부(121)가 서로 벌어진 상태인 경우를 도시한 것이다. 이때 튜브(200)는 공기가 빠져나간 상태이므로 수축되어 있는 상태로 있게 된다.

이 상태에서 자동화 기계로 편광 필름 등의 박막(900)이 하부 파지부(121) 위에 올려진다. 그리고나서 공압 액추에이터(300)가 지지 판(100)을 움직여 도 3에 도시된 것과 같이 상부 파지부(111)와 하부 파지부(121)가 맞물리도록 한다. 여기 서 공압 액추에이터(300)는 지지 판(100)을 움직이는 역할을 하는 것일 뿐 파지력을 인가하는 수단은 아니다. 파지력은 이 상태에서 튜브(200) 안에 일정한 양의 공기를 불어넣어서 튜브(200)를 팽창시키고 이 튜브(200)의 팽창력이 지지 판(100)을 횡 방향 전체에 걸쳐 일정한 힘으로 내리눌러서 상부 파지부(111)와 하부 파지부(121) 사이에 위치한 박막(900)이 일정한 힘으로 강하게 파지되도록 한다.

박막(900)이 파지된 상태를 해제하려면 튜브(200) 내의 공기를 빼내서 튜브(200)의 팽창력 및 이에 따른 가압력을 제거한 다음 공압 액추에이터(300)의 작동으로 상부 파지부(111)가 하부 파지부(121)에 대해 벌어지도록 한 다음 박막(900)을 제거시킨다. 이 모든 공정은 솔레노이드로 콘트롤되는 자동화 기계에 의해 자동으로 처리되도록 미리 설정할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 클램프 장치에 의하면 튜브 내에 공기가 채워질 때 공기가 튜브 내에 튜브의 모양에 따라 균일하게 퍼지므로 길다란 형상의 집게 형태의 파지부를 튜브가 골고루 균일한 힘으로 눌러줄 수 있고, 이로써 파지되는 박막에 정장력이 발생되도록 할 수 있으며, 공기압을 이용한 커다란 크기의 파지력의 발생이 가능하고, 자동화가 용이하며 사용이 편리하다는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 베이스;

   상기 베이스로부터 일정 거리만큼 위에 회동 가능하게 지지되어 수평하게 설치되는 회동 축;

   상기 회동 축과 결합되어 상기 회동 축을 축으로 하여 힌지 운동이 가능하도록 설치되는 지지 판;

   상기 지지 판과 연결되어 상기 지지 판을 힌지 운동시키기 위한 구동수단;

   하부 파지부를 포함하고 상기 베이스 상에 고정되는 하부 클램프 부재;

   상기 하부 파지부와 맞물려 파지 작용을 하기 위한 상부 파지부를 포함하고, 상기 지지 판의 일측에 결합되어 상기 상부 파지부가 상기 지지 판의 힌지 운동에 따라 하강하여 상기 하부 파지부와 밀착되거나 상승하여 상기 하부 파지부와 떨어지도록 하는 상부 클램프 부재;

   상기 지지 판의 상측에 위치하고, 공기 공급수단과 이어져 있는 공기 출입관이 연결되어 상기 공기 출입관을 통해 공기가 출입함에 따라 수축 또는 팽창되며, 상기 하부 파지부와 상부 파지부가 상호 밀착된 상태에서 일정 부피만큼 팽창되면 상기 지지 판의 상면을 상기 회동 축의 길이 방향을 따라 균일하게 가압함으로써 상기 하부 파지부와 상부 파지부 사이에 일정한 크기의 파지력이 인가되도록 하는 튜브; 및

   상기 튜브가 위치하는 공간을 둘러싸서 상기 튜브의 팽창시 튜브의 팽창력이 상기 지지 판의 가압에 이용되도록 상기 튜브가 위치하는 공간을 제한하는 하우징;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회동 축의 양 단은 상기 하우징의 마주 보는 양 면에 형성된 축 구멍에 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 회동 축이 일정 거리만큼 전·후 방향으로 이동 가능하도록 상기 하우징의 축 구멍이 전·후 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 하우징의 측면에는 복수 개의 가이드 구멍이 형성되어 있고, 상기 지지 판의 한쪽 가장자리부에는 복수 개의 돌출부가 형성되어 상기 각 돌출부가 상기 각 가이드 구멍을 거쳐 상기 하우징의 외부로 돌출되고, 외부로 돌출된 상기 복수 개의 돌출부에는 상기 회동 축과 나란하게 상부 클램프 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 구동 수단은 공압 액추에이터인 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 베이스에 고정되어 상기 회동 축을 받쳐주는 하나 이상의 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 튜브에 연결되는 공기 출입관은 복수 개가 상기 회동 축 방향으로 일정 간격을 이루며 상기 튜브에 결합되는 것을 특징으로 하는 튜브가 구비된 클램프 장치.

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