KR100837347B1 - A clamping device for fixing works - Google Patents

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Abstract

A clamping device for fixing a workpiece is provided to minimize a fault rate of a next process of injection molding by supporting the complex shaped workpiece quickly and rigidly with a jaw interlocking with an operating rod of an air cylinder. A clamping device for fixing a formed workpiece for a next process comprises the followings: a body(40) installed to move relatively in one direction; an air cylinder(25) installed at a fixed body(21) of the body, to receive air pressure; and a jaw(32) installed at a movable body(31) of the body to be rotated, to rock by interlocking with an operating rod of the air cylinder. The movable body is connected to the fixed body, to move elastically with a support bar(35) and a spring(36).

Description

공작물의 고정을 위한 클램핑 기구{A clamping device for fixing works}A clamping device for fixing works

본 발명은 공작물의 고정을 위한 클램핑 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형상이 복잡하고 크기가 큰 사출물을 후속된 공정으로 투입할 때 신속하고 긴밀하게 지지할 수 있는 공작물의 고정을 위한 클램핑 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a clamping mechanism for fixing a workpiece, and more particularly to a clamping mechanism for fastening a workpiece that can be supported quickly and tightly when a large-size injection molding of complex shape and size is introduced into a subsequent process. It is about.

일반적으로, 자동차 범퍼와 같이 크기와 길이가 긴 공작물은 금속제와 수지제를 인서트 몰딩 방식으로 사출하여 성형한다. 이와 같은 사출물은 후속되는 공정에서 열변형을 일으킬 우려가 있어 적절한 탄성 변형이 작용하도록 클램핑하는 기구가 필요하다.In general, workpieces of long size and length, such as automobile bumpers, are formed by injection molding metal and resin by insert molding. Such injection moldings may cause thermal deformation in a subsequent process, and therefore, a mechanism for clamping the appropriate elastic deformation is required.

한국 공개특허 제2003-0029605호 “용접물 클램핑 장치”는 공기압축기(air compress)와 같이 외형이 비교적 둥근 몸체 부분에 용접을 실시 할 때, 용접물이 움직이지 못하도록 견고하게 클램핑하는 하는 것으로서, 링크기구와 회전판에 의해 연동 운동(전.후진 왕복운동)하는 3개의 클램프가 한 개의 엑츄에이터에 의해 전진 및 후진하면서 용접물을 견고히 클램핑하는데 특징이 있다.Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0029605 “Welding Clamping Device” is a clamping device that firmly clamps a welded body when it is welded to a relatively round body part such as an air compressor. Three clamps, which are interlocked by the rotating plate (reverse forward and backward movement), are characterized by a firm clamping of the weld while moving forward and backward by a single actuator.

그러나 이는 공기압축기와 같이 강제를 용접한 구조물에 적용되는 것으로서 사출물에 적용하기 곤란하고, 하나의 엑츄에이터 또는 에어 실린더를 사용하기는 하지만 클램프의 전반적 구성이 복잡하다.However, this is applied to a steel welded structure, such as an air compressor, it is difficult to apply to the injection molding, although the use of a single actuator or air cylinder, but the overall configuration of the clamp is complicated.

한국 공개특허 제1993-0016187호 “가공물 고정 장치”는 『가공물을 지지하는 다수의 지지편(31)의 일정간격 사이로 이송볼베어링(32)이 설치된 공작대(30)의 일측으로 전면에 돌출형성된 클램프턱(11)의 내측으로 포지셔너면(12)을 형성한, 클램프(10)가 에어실린더(20)에 의해 받침판(13)상으로 상,하 작동되도록 설치된 것을 특징으로』한다.Korean Unexamined Patent Publication No. 193-0016187, "Workpiece fixing device" is a clamp jaw protruding to the front side of the work table 30 is installed with a ball bearing 32 between the predetermined intervals of the plurality of support pieces 31 for supporting the workpiece. The clamp 10 having the positioner surface 12 formed inward of (11) is installed so as to be operated up and down on the support plate 13 by the air cylinder 20.

이는 클램프턱을 지닌 클램프와 에어실린더를 사용하여 보다 공작물을 긴밀하게 지지함에 따라 가공의 정밀도를 높이는 것은 가능하나 형상이 복잡한 사출물에 있어서 단순한 구조의 클램프턱으로 긴밀한 지지력을 유지하기 곤란하다.It is possible to increase the precision of machining by closely supporting the workpiece by using clamp and air cylinder with clamp jaw, but it is difficult to maintain tight support force with clamp jaw of simple structure in injection molding with complicated shape.

종래기술의 문헌정보Literature Information of the Prior Art

[문헌1] 한국 공개특허 제2003-0029605호 “용접물 클램핑 장치”[Patent 1] Korean Laid-Open Patent No. 2003-0029605 “Welding Clamping Device”

[문헌2] 한국 공개특허 제1993-0016187호 “가공물 고정장치”[Patent 2] Korean Laid-Open Patent No. 199-0016187 “Processor Fixing Device”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 형상이 복잡하고 크기가 큰 사출물을 후속된 공정으로 투입할 때 신속하고 긴밀하게 지지할 수 있는 공작물의 고정을 위한 클램핑 기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to fundamentally solve the above-mentioned conventional problems, the clamping mechanism for fixing the workpiece that can be supported quickly and tightly when the injection of the complex shape and large size in the subsequent process The purpose is to provide.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 성형된 공작물(15)의 후속공정을 위해 고정하는 기구에 있어서: 일방향 상대운동 가능하게 설치되는 몸체(40); 상기 몸체(40) 중 고정몸체(21) 상에 공압력을 받도록 설치되는 에어실린더(25); 및 상기 몸체(40) 중 가동몸체(31) 상에 회동 가능하게 설치되고, 에어실린더(25)의 작동 로드에 연동하여 요동운동하고, 대향하여 접하는 단부에 걸림홈(33)을 더 구비하는 조오(32);를 포함하되, 상기 가동몸체(31)는 고정몸체(21) 상에 지지축(35)과 스프링(36)을 개재하여 탄성적 운동이 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a mechanism for fixing for the subsequent processing of the molded workpiece (15) comprising: a body (40) installed in one direction relative movement; An air cylinder 25 installed to receive air pressure on the fixed body 21 of the body 40; And jaw provided rotatably on the movable body 31 of the body 40, oscillating with the operating rod of the air cylinder 25, and having a locking groove 33 at an end facing each other. Including, but the movable body 31 is characterized in that the elastic movement is connected via the support shaft 35 and the spring 36 on the fixed body (21).

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.On the other hand, the terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limiting the ordinary or dictionary meanings, the inventors should use the concept of the term in order to explain the invention in the best way. Based on the principle that it can be properly defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various alternatives may be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

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이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 형상이 복잡하고 크기가 큰 사출물을 후속된 공정으로 투입할 때 신속하고 긴밀하게 지지할 수 있어 후속공정의 불량을 최소화하고 생산성을 향상할 수 있는 효과를 제공한다.As described in the above configuration and operation, the present invention can be supported quickly and tightly when the injection of the complex shape and the large size in the subsequent process can minimize the defects of the subsequent process and improve the productivity To provide.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 클램핑 기구의 사용상태를 나타내는 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 클램핑 기구를 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 클램핑 기구를 측면에서 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 의한 클램핑 기구의 요부와 함께 작동상태를 나타내는 정면도이다.1 is a configuration diagram showing a state of use of the clamping mechanism according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a clamping mechanism according to the present invention, Figure 3 is a configuration diagram showing a clamping mechanism according to the invention from the side, Figure 4 is a view It is a front view which shows an operating state with the main part of the clamping mechanism which concerns on this invention.

본 발명은 성형된 공작물(15)의 후속공정을 위해 고정하는 클램핑 기구(20)에 관련되는 바, 특히 길이가 긴 수지제의 사출물에 있어서 후속공정에서 긴밀하게 지지하는 것이 요구된다. 사출물의 경우 후속공정에서 물리적ㆍ화학적 처리가 작용하면 변형이 초래되기 때문에 신속하고도 정확한 클램핑이 중요시된다. 사출물의 길이가 길수록 변형이 증가되므로 클램핑 기구(20)는 이러한 탄성 변형을 고려하여 프리 스트레스를 작용하기도 한다.The present invention relates to a clamping mechanism 20 which is fixed for a subsequent process of the molded workpiece 15, and particularly, it is required to closely support the subsequent process in an injection molding made of a long resin. In the case of injection moldings, the rapid and accurate clamping is important because physical and chemical treatment in the subsequent process causes deformation. Since the deformation increases as the length of the injection molded product increases, the clamping mechanism 20 may act as a prestress in consideration of such elastic deformation.

본 발명에 따르면 일방향 상대운동 가능하게 설치되는 몸체(40)를 구비하며, 몸체(40)는 고정몸체(21)와 가동몸체(31)로 이루어진다. 고정몸체(21)는 클램핑 기구(20)의 상하 연결관계를 반영하여 다양한 형태로 제작될 수 있다. 이와 같은 설치의 용이성을 위해 고정몸체(21)의 일측에 전용의 브라켓(22)을 두는 것도 가능하다. 가동몸체(31)는 후술하는 작동부를 수용하는 부분으로서 상기 고정몸체(21)에 대하여 일방향 운동(예컨대 상하운동)이 가능하게 설치된다.According to the present invention is provided with a body 40 which is installed in one direction relative movement, the body 40 is composed of a fixed body 21 and a movable body 31. The fixed body 21 may be manufactured in various forms to reflect the vertical connection relationship of the clamping mechanism (20). It is also possible to provide a dedicated bracket 22 on one side of the fixed body 21 for ease of installation. The movable body 31 is a part for accommodating the operation part described later, and is installed to allow one-way movement (for example, vertical movement) with respect to the fixed body 21.

이때, 본 발명에 따른 상기 가동몸체(31)는 고정몸체(21) 상에 지지축(35)과 스프링(36)을 개재하여 탄성적 운동이 가능하게 연결된다. 도시처럼 가동몸체(31)는 2개의 지지축(35)을 개재하여 설치되고, 각각의 지지축(35) 상에는 동일한 스프링(36)이 설치된다. 이에 따라 가동몸체(31)에 작용하는 힘이 스프링(36)에 의한 탄성력을 초과하는 경우 가동몸체(31)는 고정몸체(21)와의 간격을 좁히도록 탄성적으로 운동한다.At this time, the movable body 31 according to the present invention is connected to the elastic body through the support shaft 35 and the spring 36 on the fixed body 21. As shown in the figure, the movable body 31 is installed via two support shafts 35, and the same spring 36 is installed on each support shaft 35. Accordingly, when the force acting on the movable body 31 exceeds the elastic force by the spring 36, the movable body 31 elastically moves to narrow the gap with the fixed body 21.

또, 본 발명에 따르면 상기 고정몸체(21) 상에 공압력을 받도록 에어실린더(25)가 설치된다. 에어실린더(25)는 2단 행정으로 작동하는 방식이 적절하지만 구성의 간략화를 위해 이에 국한되는 것은 아니다. 상기 에어실린더(25) 대신 전기식 엑츄에이터를 사용할 수도 있으나, 비교적 작동력이 크게 발생하는 유압식 실린더는 극히 제한적인 경우에만 적용할 수 있다.In addition, according to the present invention, the air cylinder 25 is installed to receive air pressure on the fixed body 21. The air cylinder 25 is suitable to operate in a two-stage stroke, but is not limited to this for simplicity of construction. An electric actuator may be used instead of the air cylinder 25, but a hydraulic cylinder that generates a relatively large operating force may be applied only in a very limited case.

또, 본 발명에 따르면 에어실린더(25)의 작동 로드에 연동하여 요동운동하는 조오(32)가 상기 가동몸체(31) 상에 회동 가능하게 설치된다. 조오(32)는 사출물에 인서트 성형된 금속체, 예컨대 볼트(16)를 가압 고정하기 위한 것으로 한 쌍의 갈고리 형상이 집게와 같이 교축운동을 수행한다. 한 쌍의 조오(32)는 상호 동일한 형태로서 각각 이격된 지점에 2개의 힌지점을 구비하는데, 일측의 힌지점은 가동몸체(31) 상에 회동 가능하게 연결되고 타측의 힌지점은 요크(34)를 개재하여 에어실린더(25)에 연결된다.In addition, according to the present invention, the jaws 32 which oscillate in conjunction with the operating rod of the air cylinder 25 are rotatably installed on the movable body 31. The jaws 32 are for inserting and fixing an insert-molded metal body such as a bolt 16 to an injection molding, and a pair of hook shapes perform throttle movement like a forceps. The pair of jaws 32 are of the same shape and have two hinge points at each spaced apart point, one hinge point of which is rotatably connected on the movable body 31 and the other hinge point of the yoke 34. Is connected to the air cylinder (25) through.

그리고 요크(34)는 에어실린더(25)의 작동로드와 조오(32)를 기구적으로 연결하는 부분이며, 에어실린더(25)의 작동력으로 조오(32)를 오므리는 과정에서 흔들림을 흡수할 수 있도록 미끄럼 운동을 수반한다.In addition, the yoke 34 is a part for mechanically connecting the operating rod and the jaw 32 of the air cylinder 25, and can absorb the shaking in the process of retracting the jaw 32 by the operating force of the air cylinder 25. It involves a sliding exercise.

또한, 본 발명에 따른 상기 조오(32)는 대향하여 접하는 단부에 걸림홈(33)을 더 구비할 수도 있다. 사출물의 볼트(16)를 긴밀하게 지지하기 위해서는 걸림홈(33)이 형성되는 것이 좋다. 물론 공작물의 형태에 따라 조오(32)와 걸림홈(33)의 형태는 달라질 수 있다.In addition, the jaw 32 according to the present invention may further include a locking groove 33 at the end portion facing each other. In order to closely support the bolt 16 of the injection molding, it is preferable that a locking groove 33 is formed. Of course, the shape of the jaws 32 and the locking groove 33 may vary depending on the shape of the workpiece.

작동에 있어서, 볼트(16)를 포함한 다수의 금속제가 수지상에 인서트 사출성형되어 후속 공정의 지그(10) 상에서 클램핑 기구(20)에 로딩된다. 사출물의 정확한 로딩이 확인되면 에어실린더(25)가 작동하고 요크(34)를 통하여 조오(32)를 하방향으로 당긴다. 조오(32)가 당겨지면서 부호 32′의 상태로 볼트(16)를 클램핑한다. 이후 계속하여 에어실린더(25)가 작동하면 조오(32)를 지지하는 가동몸체(31)가 하강하면서 스프링(36)이 압축된다. 가동몸체(31)의 하강에 따라 사출물에는 다소의 탄성 변형이 유발될 수 있으나, 후속하는 공정에서 열처리함에 따른 스프링백을 감안한 작동이다.In operation, a number of metals, including bolts 16, are insert injection molded onto the resin and loaded into clamping mechanism 20 on jig 10 for subsequent processing. Once the correct loading of the injection is confirmed, the air cylinder 25 is activated and pulls the jaws 32 downward through the yoke 34. The jaw 32 is pulled and the bolt 16 is clamped in the state of 32 '. Then, when the air cylinder 25 continues to operate, the spring 36 is compressed while the movable body 31 supporting the jaws 32 descends. As the movable body 31 descends, some of the elastic deformation may be caused to the injection molding, but the operation is considered in consideration of the springback due to heat treatment in a subsequent process.

예를 들어 자동차 범퍼를 인서트 몰드 방식으로 사출한 후에 금속편에 용접을 수행하는 경우 지그(10) 상으로 정확하게 지지하면 가공후 열변형이 초래될 수 있다. 본 발명의 경우 에어실린더(25)의 행정 거리를 조절하여 작동하면 일차적으로 조오(32)가 사출물의 볼트(16)를 쥐는 동시에 쥐는 압력이 일정치 이상이 되면 가동몸체(31)가 하강하여 사출물에 프리 스트레스를 작용시킨다.For example, when welding the metal piece after the injection of the automobile bumper by the insert mold method, if the metal sheet is correctly supported onto the jig 10, thermal deformation may occur after processing. In the case of the present invention, if the air cylinder 25 is operated by adjusting the stroke distance, the jaw 32 grips the bolt 16 of the injection molding at the same time the movable body 31 is lowered when the pressure is higher than a predetermined value, and thus the injection molding material is lowered. It acts on prestress.

이와 같이, 본 발명에 따른 클램핑 기구는 형상이 복잡하고 크기가 큰 사출물을 후속된 공정으로 투입할 때 신속하고 긴밀하게 지지할 수 있어 후속공정의 불량을 최소화하고 생산성을 향상할 수 있다.As such, the clamping mechanism according to the present invention can support a fast and close support when a complicated shape and a large-sized injection molding product are introduced into a subsequent process, thereby minimizing defects in subsequent processes and improving productivity.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 클램핑 기구의 사용상태를 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a state of use of the clamping mechanism according to the present invention,

도 2는 본 발명에 의한 클램핑 기구를 나타내는 사시도,2 is a perspective view showing a clamping mechanism according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 클램핑 기구를 측면에서 나타내는 구성도,3 is a configuration diagram showing a clamping mechanism according to the present invention from the side;

도 4는 본 발명에 의한 클램핑 기구의 요부와 함께 작동상태를 나타내는 정면도이다.Figure 4 is a front view showing the operating state together with the main portion of the clamping mechanism according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 지그 15: 공작물10: jig 15: workpiece

20: 클램핑 기구 21: 고정몸체
25: 에어실린더 31: 가동몸체
32: 조오 34: 요크
35: 지지축 36: 스프링
38: 부싱 40: 몸체20: clamping mechanism 21: fixed body
25: air cylinder 31: movable body
32: Joo 34: York
35: support shaft 36: spring
38: bushing 40: body

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Claims (3)

성형된 공작물(15)의 후속공정을 위해 고정하는 기구에 있어서:In the mechanism for fastening for subsequent processing of the shaped workpiece 15: 일방향 상대운동 가능하게 설치되는 몸체(40);Body 40 is installed to enable one-way relative movement; 상기 몸체(40) 중 고정몸체(21) 상에 공압력을 받도록 설치되는 에어실린더(25); 및An air cylinder 25 installed to receive air pressure on the fixed body 21 of the body 40; And 상기 몸체(40) 중 가동몸체(31) 상에 회동 가능하게 설치되고, 에어실린더(25)의 작동 로드에 연동하여 요동운동하는 조오(32)를 포함하되,Rotatably installed on the movable body 31 of the body 40, including a jaw (32) for oscillating movement in conjunction with the operating rod of the air cylinder (25), 상기 가동몸체(31)는 고정몸체(21) 상에 지지축(35)과 스프링(36)을 개재하여 탄성적 운동이 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 공작물의 고정을 위한 클램핑 기구.The movable body 31 is a clamping mechanism for fixing the workpiece, characterized in that the elastic movement is connected via the support shaft 35 and the spring 36 on the fixed body 21. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조오(32)는 대향하여 접하는 단부에 걸림홈(33)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공작물의 고정을 위한 클램핑 기구.The jaw (32) is a clamping mechanism for fixing the workpiece, characterized in that it further comprises a locking groove (33) at the opposite end facing.
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