KR100883882B1 - 로드부재의 에어 록킹장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복 가능한 로드부재의 고정을 위하여 적합하게 사용될 수 있는 에어 록킹장치에 관한 것이다. 특히 로드부재의 록킹과 해제가 단순한 구조 및 간단한 제어에 의하여 신속하고 원활하게 수행될 수 있도록 한 것이다. 본 발명의 록킹장치는 내부에 길이 방향으로 중앙 관통홀이 형성된 하우징과, 상기 관통홀을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 로드부재를 포함한다. 그리고 록킹수단이 상기 하우징과 로드부재 사이에, 로드부재와 동축상으로 배치된다. 상기 록킹수단은 압축공기 및 탄성 지지체에 의해 이동하며, 이동 중에 조(jaw)가 상기 하우징의 내벽 경사면에 미끄럼 접촉하여 축소되면서 상기 로드부재의 표면을 가압하는 방법으로 로드부재를 록킹한다.

로드부재, 록킹, 해제, 압축공기, 척, jaw

Description

로드부재의 에어 록킹장치 {Air rocking device for rod material}

본 발명은 에어를 이용한 록킹장치에 관한 것으로, 특히 왕복 가능한 로드부재의 고정을 위하여 적합하게 사용될 수 있는 에어 록킹장치에 관한 것이다.

도 1은 통상의 진공 이송 시스템에서 흔히 사용되는 레벨 보정기(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 레벨 보정기(1)는 흡착 패드를 포함하는 진공 그리퍼(2)와, 상기 그리퍼(2)에 고정되고 상측으로 연장되어 블록(3)을 관통하는 로드(4)와, 상기 로드(4)의 외부에 상기 그리퍼(2)와 블록(3) 간에 배치되는 완충 스프링(5)을 포함한다.

상기 블록(3)이 브래킷 등의 수단에 의해 연결되어 위치 고정되며, 상기 로드(4)는 스프링(5)에 의해 탄력적으로 지지되는 상태에서, 블록(3)의 상하로 왕복 가능하게 결합되어 있다. 따라서 대상물(P)의 표면이 전체적으로 평평하지 않은 상태에서도 각 그리퍼(2)가 최적의 레벨로 대응 접촉하여 대상물(P)을 이송할 수 있 게 된다. 이러한 의미에서 레벨 보정기(1)는 분명 유용한 측면이 있다.

문제는, 이송을 위하여 대상물(P)이 들려 올려진 상태에서도 상기 로드(4)는 블록(3)으로부터 유동 가능한 상태로 있다는 것이다. 이는 당연히 물품 이송의 안정성을 해치는 요인이 되고 있다. 따라서 대상물(P)의 표면에 대하여 일단 그리퍼(2)의 레벨이 보정된 후에는, 로드(4)가 임의로 유동하지 않도록 하는 것이 필요하며, 이를 위한 특별한 록(lock) 구성이 요구되지만 아직까지는 만족할 만한 기술이 제공되어 있지 않다.

한편, 일반적인 가공기계 장치에서 로드 형태의 부재는 소위 척(chuck) 구조에 의하여 단순히 고정될 수 있다. 그러나 상기한 레벨 보정기(1)의 경우와 같이, 로드부재의 자유로운 왕복 이동이 필요한 구조 또는 록킹과 해제를 사람이 일일이 작업할 수 없는 구조 등에서는 로드부재의 단순한 고정이 필요한 것이 아니라, 정작은 로드부재의 록킹과 해제가 신속하고 원활하게 반복될 수 있는 구조가 요구되는 것이다. 나아가 바람직하게는, 록킹과 해제의 제어가 비교적 단순한 구조 및 간단한 방법에 의하여 수행될 필요가 있는 것이다

본 발명은 상기한 바와 같은 현실적인 요구를 만족시키기 위하여 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 로드부재의 왕복 이동이 필요한 구조에서, 로드부재의 록킹과 해제가 신속하고 원활하게 반복될 수 있는 록킹장치를 제공하고자 하는 것이다. 동시에, 상기 록킹과 해제가 비교적 단순한 구조 및 간단한 제어에 의하여 수행될 수 있는 에어 록킹장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 에어 록킹장치는: 내부에 길이 방향으로 중앙 관통홀이 형성된 하우징과, 상기 관통홀을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 로드부재를 포함한다. 상기 하우징은 상기 중앙 관통홀의 내벽 일측에 외향하여 확장된 경사면과, 압축공기가 내부로 제공되도록 하기 위한 측면 유입구를 포함한다.

록킹수단이 상기 하우징과 로드부재 사이에, 상기 로드부재와 동축상으로 배치된다. 상기 록킹수단은: 상기 하우징의 경사면에 미끄럼 접촉하여 구경이 축소되면서 상기 로드부재의 표면을 가압하는 방법으로 로드부재를 록킹하는 조(jaw)와, 상기 조의 축방향 이동을 위하여 상기 하우징의 유입구에 대응하여 구비되는 에어 푸시부가 일체로 형성된 척과; 상기 척을 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함한다. 이 구조에서 상기 척은 유입구로 공급되는 압축공기 또는 척을 지지하는 탄성체에 의하여 이동할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 유입구로 공급되는 압축공기의 압력에 의하여 척이 이동되면 상기 조가 하우징의 경사면에 접촉하면서 상기 로드부재를 록킹하도록 설계된다. 이 때 로드부재에 대한 록킹의 해제는 상기 탄성체에 의한 상기 척의 복귀 이동에 의존한다.

다른 실시예에서, 상기 유입구로 공급되는 압축공기의 압력에 의하여 상기 척이 이동되면 상기 조가 하우징의 경사면으로부터 이탈하면서 상기 로드부재의 록킹을 해제하도록 설계될 수 있다. 이 때 로드부재에 대한 록킹은 상기 탄성체에 의한 척의 복귀 이동에 의존한다.

본 발명에 따르면, 단지 압축공기의 공급 및 중단에 의해 로드부재의 록킹과 해제가 이루어진다. 따라서 로드부재의 록킹과 해제가 신속하고 원활하게 반복될 수 있는 효과가 있다. 한편으로는, 로드부재의 록킹과 해제는 척의 이동에 의하여 간단하게 이루어진다. 따라서 록킹과 해제가 비교적 단순한 구조 및 간단한 제어에 의하여 수행될 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 특징과 작용효과는, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 보다 명백해질 것이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를, 도 6은 본 발명의 록킹장치가 적용된 예를 각각 도시한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 록킹장치는 부호 10으로 나타낸다. 상기 록킹장치(10)는 내부에 길이 방향으로 중앙 관통홀(12)이 형성된 하우징(11)과, 상기 관통홀(12)을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 로드부재(13)를 포함한다. 상기 하우징(11)은 중앙 관통홀(12)의 내벽 일측에 외향하여 확장된 경사면(14)과, 압축공기가 하우징(11)의 내부로 제공되도록 하기 위한 공기 유입구(15)를 포함한다.

록킹수단(16)이 상기 하우징(11)과 로드부재(13) 사이에, 로드부재(13)와 동축상으로 배치된다. 상기 록킹수단(16)은 압축공기의 압력에 의하여 이동하는 척(17)과, 상기 척(17)을 탄력적으로 지지하여 원위치로 복귀시키는 탄성체(20)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 상기 척(17)은 로드부재(13)의 표면을 둘러 라운드형으로 배치되고, 구경이 축소 및 확장되어 상기 로드부재(13)의 표면에 접촉 또는 이탈하게 되는 조(18)를 포함한다. 상기 조(18)의 축소 및 확장은, 척(17)의 슬라이드 이 동 중에 조(18)의 외측면이 하우징(11)의 경사면(14)과 접촉 또는 분리됨으로써 발생한다.

바람직하게, 상기 조(18)는 척(17)의 끝 단면으로부터 일정한 길이로 형성되는 2 이상의 방사상 슬롯(21)에 의하여 복수로 형성된다. 상기 조(18)는 원활한 축소 및 확장을 위하여 탄성을 갖는 것이 유리하며, 이 탄성을 보강하기 위하여 상기 슬롯(21)의 말단에는 수직, 원형 또는 타원형의 절개부(22)가 형성된다.

상기 조(18)의 측면에는 하우징(11)의 경사면(14)에 대응하는 경사가 형성되어, 상호 면접촉이 가능하도록 되어 있다. 이는 상기한 면접촉에 의한 척(17)의 축소가 발생하는 경우에, 점접촉 등에 비하여, 로드부재(13)의 록킹이 안정적으로 발생하기 때문이다. 부호 19는 상기 척(17)의 다른 단부에 결합되는 환형 플랜지 형태의 에어 푸시부(19)이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 푸시부(19)는 하우징(11)의 유입구(15)를 통한 압축공기의 압력을 받아 척(17) 전체를 로드부재(13)에 대하여 슬라이드 이동시키기 위하여 구비된다. 그리하여 상기 록킹수단(16)이 하우징(11)과 로드부재(13) 사이에 동축상으로 배치되었을 때, 에어 푸시부(19)는 상기 하우징(11)의 압축공기 유입구(15)에 대응하는 위치에 있게 된다.

본 실시예에서는 공기의 압력을 잘 받을 수 있도록 하기 위하여 그리고 로드부재(13)의 과도하고 불필요한 이동을 막는 스토퍼 기능을 하도록 하기 위하여, 상기 푸시부(19)를 돌출된 환형 플랜지 형태로 하였다. 그러나 압축공기의 압력을 받아 상기 척(17)을 이동시킬 수 있는 한, 그 형태에 한정될 것은 아니다.

한편, 상기 척(17)은 푸시부(19)에 공급되는 압축공기의 압력에 의해 축방향으로 이동하며, 압축공기의 공급이 중단되면 척(17)은 탄성체(20)에 의하여 반대 방향으로 이동하여 본래의 위치로 복귀하게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 유입구(15)로 공급되는 압축공기가 푸시부(19)를 가압하고, 그 압력에 의하여 척(17)이 후진 이동되면, 상기 조(18)가 하우징(11)의 경사면(14)에 미끄럼 접촉하면서 축소되고, 결국 조(18)가 로드부재(13)의 표면에 접촉 가압되면서, 상기 로드부재(13)가 록킹된다(화살표 참조). 그러다가 압축공기의 공급이 중단되면, 상기 척(17)이 탄성체(20)에 의하여 전진 이동하여 원위치로 복귀하면서 조(18)가 확장되고, 이에 로드부재(13)의 록킹이 해제되는 것이다.

이상의 바람직한 실시예에서는 압축공기의 공급 및 그에 따른 척(17)의 이동이 로드부재(13)의 "록킹"에 작용하는 것으로 도시되고 설명되었다. 즉, 로드부재(13)의 록킹은 압축공기의 공급에 의존하고, "해제"는 탄성체(20)의 반발력에 의존한다. 그러나 다른 실시예에서, 압축공기의 공급 및 그에 따른 척(17)의 이동이 로드부재(13)의 "해제"에 작용하고, "록킹"은 탄성체(20)의 반발력에 의존하는 것으로 설계할 수도 있다.

후자의 예가 도 5에 예시되어 있다. 도 5를 참조하면, 상기 유입구(15)로 공급되는 압축공기의 압력이 푸시부(19)에 전달되고, 이에 상기 척(17)이 전진 이동되면 상기 조(18)가 하우징(11)의 경사면(14)으로부터 이탈하면서 상기 로드부재(13)의 록킹을 해제한다(화살표 참조). 그러다가 압축공기의 공급이 중단되어 탄성체(20)에 의하여 척(17)이 후진 이동하면서 원위치로 복귀할 때, 상기 조(18)가 하우징(11)의 경사면(14)에 미끄럼 접촉하면서 축소되고, 이에 상기 로드부재(13)가 록킹되는 것이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 록킹장치(10)가 적용된 레벨 보정기(30)를 예시한다. 상기 레벨 보정기(30)는 흡착 패드를 포함하는 진공 그리퍼(31)와, 상기 그리퍼(31)의 상측으로 연장된 로드부재(13)와, 상기 로드부재(13)의 외부에 동축 배치되는 완충용 스프링(32)과, 상기 로드부재(13)를 포함하는 본 발명의 록킹장치(10)를 포함한다. 진공 이젝터(33)가 상기 그리퍼(31)의 일측에 장착된다. 한편, 도 2, 4 내지 6을 통하여, 부호 34는 상기 록킹장치(10)의 하우징(11)을 고정시키기 위하여 구비되는 브래킷이다.

상기한 레벨 보정기(30)에서, 상기 로드부재(13)가 왕복 가능하게 장착되어 있으므로 상기 그리퍼(31)가 물품의 불규칙한 표면에 대응하여 접촉할 수 있다. 모든 그리퍼(31)이 물품의 표면에 접촉한 후에는, 로드부재(13)가 더 이상 유동하지 못하도록 록킹이 수행되고, 이 상태에서 물품의 안전한 이송이 수행될 수 있다. 그리고 이송이 종료되면 록킹이 해제되어 그리퍼(31)와 물품이 신속 분리된다.

본 발명이 종래의 레벨 보정기로부터 그 동기를 얻은 것이지만, 본 발명의 적용은 거기에 한정되지 않으며, 로드부재의 축방향 이동과 록킹이 요구되는 모든 기계 기구분야에서 광범위하게 적용될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 레벨 보정기와 그의 사용상태도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 록킹장치의 단면도.

도 3은 도 2에 적용된 척(chuck)을 분리하여 보인 사시도.

도 4는 도 2의 에어 록킹장치의 작용도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 록킹장치의 단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 록킹장치가 적용된 레벨 보정기의 외형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 록킹장치 11. 하우징

12. 관통홀 13. 로드부재

14. 경사면 15. 유입구

16. 록킹수단 17. 척

18. 조 19. 푸시부

20. 탄성체 21. 슬롯

Claims (6)

1. 내부에 길이 방향으로 형성된 중앙 관통홀과, 상기 중앙 관통홀의 내벽 일측에 외향하여 확장된 경사면과, 압축공기가 내부로 제공되도록 하기 위한 유입구를 포함하는 하우징과; 상기 관통홀을 통과하여 축방향 이동이 가능하게 장착되는 로드부재와 상기 하우징 사이에 동축상으로 배치되는 록킹수단으로 포함하며;

   상기 록킹수단은:

   상기 로드부재의 표면을 둘러 배치되고 측면에 상기 하우징의 경사면에 대응하는 경사가 형성되며 끝 단면으로부터 일정한 길이로 형성되는 2 이상의 방사상 슬롯에 의하여 복수로 형성되어 이동 중에 상기 하우징의 경사면에 미끄럼 접촉하면서 구경이 축소되어 상기 로드부재의 표면을 접촉 가압하여 로드부재를 록킹하는 조(jaw)와, 상기 조의 축방향 이동을 위하여 상기 하우징의 유입구에 대응하여 구비되는 에어 푸시부가 결합되어 형성된 척(chuck)과;

   상기 척의 위치를 탄력적으로 이동 복귀시키는 탄성체;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드부재의 에어 록킹장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입구로 공급되는 압축공기의 압력으로 척이 이동되면, 상기 조가 축소되면서 하우징의 경사면에 접촉하여 상기 로드부재를 록킹하며;

   압축공기의 공급이 중단되면 상기 탄성체에 의하여 척이 원위치로 이동 복귀하면서, 상기 조가 확장되면서 하우징의 경사면으로부터 이탈하여 상기 로드부재의 록킹이 해제되는 것을 특징으로 하는 로드부재의 에어 록킹장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 유입구로 공급되는 압축공기의 압력으로 척이 이동되면, 상기 조가 확장되면서 하우징의 경사면으로부터 이탈하여 상기 로드부재의 록킹을 해제하며;

   압축공기의 공급이 중단되면 상기 탄성체에 의하여 척이 원위치로 이동 복귀하면, 상기 조가 축소되면서 하우징의 경사면에 접촉하여 상기 로드부재를 록킹하는 것을 특징으로 하는 로드부재의 에어 록킹장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 슬롯은 말단에 수직, 원형 또는 타원형의 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 로드부재의 에어 록킹장치.

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