KR100928610B1

KR100928610B1 - 자동 위치결정 장치

Info

Publication number: KR100928610B1
Application number: KR1020030009057A
Authority: KR
Inventors: 요네자와케이타로
Original assignee: 가부시키가이샤 코스멕
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2009-11-26
Also published as: US6755409B2; ATE280654T1; CN1439485A; EP1338374A1; TWI262835B; EP1338374B1; US20030160374A1; KR20030069821A; DE60300111T3; TW200303248A; EP1338374B2; DE60300111D1; DE60300111T2; CN1263582C

Abstract

고 정밀도인 동시에 자동적으로 위치를 결정한다.

공작물 파렛(Work Pallet, 3)에 원형의 위치결정공(5)을 개구(開口)한다. 상기 위치결정공(5) 내에 삽입되는 플러그 부재(Plug Member, 12)를 베이스판(2)으로부터 돌출시키고, 그 플러그 부재(12)에 윗쪽으로 오므라지는 경사외면(13)을 설치한다. 상기 플러그 부재(12)의 외주(外周)에 얇은 두께로 된 실린더 모양의 중간 부재(15)를 배치한다. 상기 중간 부재(15)에, 상기의 위치결정공(5)에 끼워지는 스트레이트(Straight) 외면(16)과, 상기 플러그 부재(12)의 상기의 경사외면(13)에 대면하는 경사내면(17)을 설치한다. 이들 양 경사면(13·17) 사이에 복수의 볼(18)을 끼운다. 상기의 베이스판(2) 내에 접시 스프링(34)과 릴리스(Release)용의 유압실(35)을 설치한다. 상기의 접시 스프링(34)에 의해 풀(Pull) 부재(21)를 개재하여 상기의 중간 부재(15)를 아래쪽으로 록킹 이동시키고, 이에 대하여, 상기의 유압실(35)의 압력유에 의해 상기 풀 부재(21)를 개재하여 상기의 중간 부재(15)를 윗쪽으로 릴리스 이동시킨다.

위치결정공, 풀(Pull) 부재, 플러그(Plug) 부재, 중간 부재, 록킹(Locking) 수단, 릴리스(Release) 수단

Description

자동 위치결정 장치{AUTOMATIC POSITIONING DEVICE}

도 1A는, 본 발명에 앞서 제안한 제1 선발명 예를 나타내고, 자동 위치결정 장치의 입면(立面)에서 본 단면도이다. 도 1B는, 상기 위치결정 장치에 설치한 플러그 수단의 평면에서 볼 때의 단면도이고, 상기 도 1A 중의 1B - 1B선 화살표 방향에서 본 단면도에 상당하는 도면이다.

도 2는 상기의 자동 위치결정 장치에 설치한 중간 부재의 직경이 확대된 상태의 모식도이며, 상기의 도 1B에 유사한 부분도이다.

도 3A와 도 3B는, 본 발명의 제1실시형태를 나타내고 있다. 도 3A는 상기 중간 부재의 직경이 축소된 상태를 나타내고, 상기 도 2에 유사한 도면이다. 도 3B는, 상기 중간 부재의 직경이 확대된 상태를 나타내고, 위와 같은 도 2에 유사한 도면이다.

도 4A는, 본 발명에 앞서 제안한 제2 선발명 예를 나타내며, 자동 위치결정 장치의 입면(立面)에서 본 단면도이다. 도 4B는, 상기 도 4A 중의 4B - 4B 선 화살표 방향으로 본 단면도에 상당하는 도면이다.

도 5는 본 발명에 앞서 제안한 제3 선발명 예를 나타내며, 상기의 도 4A에 유사한 도면이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시형태를 나타내며, 상기의 도 4B에 유사한 도면이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

2 ... 기준부재(베이스 플레이트), 2a ... 지지면

3 ... 가동부재(공작물 파렛), 3a ... 피 지지면

5 ... 위치결정공 12 ... 플러그(Plug) 부재,

13 ... 경사외면 15 ... 중간 부재,

15a ... 고리모양 벽 16 ... 스트레이트(Straight) 외면,

17 ... 경사내면 18 ... 전동체(볼),

21 ... 풀(Pu11) 부재 31 ... 록킹(Locking) 수단,

32 ... 릴리스(Release) 수단 51 ... 슬릿(Slit),

52 ... 탄성 씰(Seal) 부재

64·65·66 ... 크리닝(Cleaning)용 압력유체의 토출구

71 ... 릴리프(Relief)면

본 발명은, 공작기계의 테이블 등의 기준부재에 공작물 파렛 등의 가동부재를 자동적으로 위치결정하는 장치에 관한 것이다.

상기 종류의 위치결정 장치는, 일반적으로는, 가동부재의 피 지지면에 개구된 원형의 위치결정공을 기준부재의 지지면으로부터 돌출된 플러그에 끼워 결합시키도록 되어 있다(예를 들면, 일본국·특개소 57-27640호 공보를 참조).

상기의 종래기술에서는, 상기의 위치결정공과 플러그의 양자(兩者)를 부드럽게 끼워 결합시키기 위하여 상기 양자 사이에 소정의 결합 틈새를 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 상기 결합 틈새에 의하여 위치결정 정밀도가 저하한다.

본 발명의 목적은, 고 정밀도인 동시에 자동적으로 위치결정 할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 11의 발명은, 예를 들면 도 1A 에서 도 3B, 또는 도 4A 에서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 자동 위치결정 장치를 다음과 같이 구성하였다.

기준부재(2)의 지지면(2a)에 받아 정지되는 가동부재(3)의 피 지지면(3a)에 개구시킨 원형의 스트레이트 위치결정공(5)을, 상기의 기준부재(2)에 설치한 고리모양의 중간부재(15)의 외주에 끼움결합 및 끼움결합 해제시키도록 구성한, 위치결정 장치에 관한다. 그리고, 유체압피스톤(22)을 갖는 록킹수단(31) 및 릴리스수단(32)을 수용하도록 상기 기준부재(2)에 설치한 데이텀 블록(9) 에서 선단방향으로 일체로 돌출시킨 고리모양의 플러그 부재(12)로, 상기의 고리모양의 중간부재(15)의 내주에 대면하는 경사외면(13)을, 상기의 선단방향으로 향함에 따라서 축심에 가까워지도록 설치한다. 상기의 중간부재(15)는, 상기 플러그부재(12)의 외주측에 배치되어 반경방향으로 탄성적으로 확대 및 축소가능한 고리모양 벽(15a)를 구비한다. 그 고리모양 벽(15a)에, 상기 스트레이트 위치결정공(5)에 끼워지는 스트레이트 외면(16)과, 상기의 경사외면(13)에 면을 마주하는 경사내면(17)을 설치한다. 상기 플러그 부재(12) 내에 풀(Pull) 부재(21)를 축심방향으로 이동이 자유롭게 삽입하고, 상기 풀 부재(21)의 선단부를 상기의 중간 부재(15)에 항상 연결한 상태로 유지한다. 상기 데이텀 블럭(9)에서 일체로 돌출된 상기 플러그부재(12)와 상기 블러그부재(12)내의 상기 풀 부재(21)에 항상 연결된 상기의 중간부재(15)에 대해서, 그 중간부재(15)의 상기의 고리모양 벽(15a)의 외주와 상기 고리모양 벽(15a)의 내주와 상기 플러그부재(12)의 외주 중 어느 하나에, 2개의 돌기를 상기 플러그부재(12)를 끼워 서로 마주보도록 설치하고, 이들의 각 돌기에, 상기 스트레이트 외면(16) 또는 상기 경사내면(17) 또는 상기 경사외면(13)중의 어떤 것을 형성한다. 상기 록킹 수단(31)이 풀 부재(21)를 통해서 상기의 중간 부재(15)를 베이스 단 방향으로 록킹 이동 시키고, 상기 릴리스 수단(32)이 상기 풀 부재(21)를 통하여 상기의 중간 부재(15)를 선단 방향으로 릴리스 이동시킨다.

[실시형태]

도 1A와 도 1B 및 도 2는, 본 발명자가 본 발명에 앞서 제안한 제1 선발명 예를 나타내고 있다.

먼저, 도 1A와 도 1B에 의하여, 제1 선발명 예의 자동위치결정 장치의 전체 구성을 설명한다. 도 1A는, 상기 자동 위치결정 장치의 입면에서 본 단면도이다. 도 1B 는, 상기 도 1A 중의 1B-1B선 화살표 방향에서 본 단면도에 상당하는 도면이다.

상기 제1 선발명 예에서는, 공작기계의 테이블(1)에 기준부재인 베이스 플레이트(Base Plate, 2)를 설치하고, 상기 베이스 플레이트(2)의 지지면(2a)에 가동부재인 공작물 파렛(Pallet, 3)의 피 지지면(3a)을 막아냄과 동시에, 상기 베이스 플레이트(2)에 상기 공작물 파렛(3)을 중심 맞춤하도록 구성하고 있다.

상기 공작물 파렛(3)의 상기의 피 지지면(3a)에는, 정밀하게 가공된 원형의 위치결정공(5)이 복수 개구된다. 각 위치결정공(5)에 대응시켜서, 상기 베이스 플레이트(2)에 플러그(Plug) 수단(6)이 설치된다, 또한, 여기서는, 복수 셋트의 위치결정공(5) 및 플러그 수단(6) 중의 1 셋트만을 도시하고 있다.

상기 플러그 수단(6)은 다음과 같이 구성되어 있다.

상기 베이스 플레이트(2)의 상기의 지지면(2a)에 단차진 장착구멍(8)이 형성되고, 상기 장착구멍(8)에 데이텀 블록(Datum Block, 9)이 정밀하게 끼워지고, 상 기 블록(9)의 플랜지(9a)가 4개의 체결 볼트(10)에 의해 상기의 장착구멍(8)의 단 부분(8a)에 고정된다. 상기의 위치결정공(5) 내에 삽입되는 플러그 부재(12)가 상기 블록(9)으로부터 윗쪽으로 돌출된다. 상기 플러그 부재(12)의 축심은, 상기의 장착구멍(8)의 축심과 거의 동일하게 되어 있다.

상기 플러그 부재(12)의 외주에는, 상방(선단방향)으로 향하는 데 따라서 상기의 축심(軸心)에 가깝게 경사외면(13)이 원주방향에 거의 등 간격으로 3개 설치되어 있다.

또한, 상기 플러그 부재(12)의 외주에 고리모양의 중간 부재(15)가 배치된다. 상기 중간 부재(15)는, 상기 제1선발명 예에서는 얇은 두께의 실린더로부터 이루어지며, 반경방향의 바깥쪽으로 탄성변형이 가능한 동시에 자체의 탄성 복원력에 의해 반경방향의 안 쪽으로 복귀가 가능하도록 구성되어 있다.

상기 중간 부재(15)의 외주 전체에 걸쳐, 상기의 위치결정공(5)에 끼워지는 스트레이트 외면(16)이 형성된다. 덧붙여서 말하면, 상기 중간 부재(15)의 직경이 축소된 상태에서는, 상기의 위치결정공(5)과 상기 스트레이트 외면(16) 사이의 끼움결합 틈새(G)는, 상기 위치결정공(5)의 직경이 예를 들면 약 30mm의 경우에는, 약 0.05mm정도의 작은 값이다.

또한, 상기의 중간 부재(15)의 안 둘레에는, 상기 플러그 부재(12)의 상기 경사외면(13)에 마주보는 경사내면(17)이 원주방향으로 거의 등간격으로 3개 설치된다.

그리고, 상기의 각 경사외면(13)과 상기의 각 경사내면(17) 사이에 3개의 금 속볼로 된 전동체(18)가 삽입된다. 또한, 상기의 전동체(18)의 사이에는 유지링(미 도시)을 장착하여도 좋다.

상기 플러그 부재(12) 내에 풀 부재(21)가 상하 이동이 자유롭게 삽입된다. 상기 풀 부재(21)는 상기 블록(9)의 하부에 밀폐되는 상태로 삽입한 피스톤(22)과, 상기 피스톤(22)으로부터 윗쪽으로 돌출된 피스톤 로드(23)와, 상기 피스톤 로드(23)의 윗쪽에 나사멈춤한 풀 볼트(24)와, 상기 풀 볼트(24)의 머리부(25)에 의해 상기 피스톤 로드(23)의 상단면이 눌려지는 링(26)을 구비한다. 상기 볼트 머리부(25)와 상기 링(26)의 사이에 상기 중간 부재(15)의 상(上) 플랜지(27)가 끼워져 있다.

상기 블록(9) 내에 록킹 수단(31)과 릴리스 수단(32)이 설치된다. 상기 록킹 수단(31)은, 상기 피스톤(22)의 윗쪽에 적층시킨 복수매의 접시 스프링(34)과 상기 피스톤(22)에 의해 구성된다. 또한, 릴리스 수단(32)은, 상기 피스톤(22)의 아래쪽에 형성된 릴리스용의 유압실(35)과 전술한 피스톤(22)에 의해 구성된다.

또한, 상기 풀 볼트 머리부(25)에는, 드라이버용의 2개의 작은 구멍(37)이 형성되어 있다. 각 구멍(37)에는, 실리콘 고무등의 실런트(Sealant, 38)가 충전되어 있다. 또한, 상기의 체결볼트(10)의 머리부(10a)의 주위에도 실리콘 고무 등의 실런트(미 도시)를 충전하고 있다. 이에 따라, 칩이나 먼지 등의 이물질이 오목한 곳에 모이는 것을 방지하고 있다.

상기의 자동 위치결정 장치는 다음과 같이 작동한다.

상기의 도 1A와 상기의 도 1B의 릴리스 상태에서는, 상기의 유압실(35)에 유 압을 공급하고 있다. 이에 따라, 상기의 피스톤(22)이 접시 스프링(34)의 복원력에 저항하여 상기 피스톤로드(23)를 상승시키고, 그 피스톤로드(23)가 상기 풀 볼트(24) 및 상기 링(26)을 개재하여 상기의 중간 부재(15)를 상승시키고, 상기 중간 부재(15)가 직경이 축소된 상태로 바뀌어져 있다. 이 경우, 상기 플러그 부재(12)의 상단면과 상기 링(26)의 아래면 사이에는, 틈새가 형성되어 있다.

상기 베이스 플레이트(2)에 상기 공작물 파렛(3)을 위치결정 할 때에는, 먼저, 도 1A에 나타내는 바와 같이, 상기 릴리스 상태에서 상기 공작물 파렛(3)을 하강시켜서 상기의 위치결정공(5)을 상기의 중간 부재(15)의 상기 스트레이트 외면(16)에 끼운다.

계속하여, 상기의 유압실(35)의 압력유를 배출한다. 그러면, 상기 접시 스프링(34)의 복원력에 의해 상기 피스톤(22)이 상기 풀 볼트(24) 및 상기 링(26)을 개재하여 상기의 중간 부재(15)를 강력하게 하강시킨다. 그러면, 상기 중간 부재(15)의 상기의 경사내면(17)이 상기 복수 전동체(18)을 개재하여 상기 플러그 부재(12)의 경사외면(13)에 쐐기결합해 간다. 이에 따라, 도 2의 모식도에 나타내는 바와 같이, 상기 복수의 전동체(18)를 개재하여 상기 중간 부재(15)의 고리모양 벽(15a)의 3개의 부분이 탄성적으로 직경이 확대됨과 동시에, 이 들의 확대 직경부분 41 ·41 ·41이 상기의 위치결정공(5)에 밀착한다.

이것과 동시에, 상기 풀 볼트(24)가 상기의 중간 부재(15)를 개재하여 상기 공작물 파렛(3)을 내리므로, 그 공작물 파렛(3)의 상기의 피 지지면(3a)이 상기 베이스 플레이트(2)의 상기 지지면(2a)에 눌려진다. 그 후, 클램프 수단(미 도시)에 의해 상기 베이스 플레이트(2)에 상기 공작물 파렛(3)을 강력하게 누르는 것이다.

상기의 록킹상태로부터 상기 릴리스 상태로 바꿀 때에는, 먼저, 상기 클램프 수단(미 도시)의 클램프 상태를 해제하고, 계속하여, 전술한 바와 같이 상기의 유압실(35)로 압력유를 공급하면 좋다. 이에 따라, 상기 풀 볼트(24) 및 상기 링(26)에 의해 상기의 중간 부재(15)가 상승하고, 그 중간 부재(15)가 자체 탄성 복원력에 의하여 직경이 축소되므로, 상기 록킹 상태가 해제된다. 그 후, 상기 공작물 파렛(3)을 상승시키는 것이다.

또한, 상기 록킹 구동시에는, 상기 링(26)의 아래면이 상기 플러그 부재(12)의 상단면에 닿는 것에 의해, 상기 중간 부재(15)의 소정량 이상의 하강이 저지된다.

또한, 상기 록킹 구동시에 있어서 중간 부재(15)의 끌어내리는 힘을 충분히 큰 값으로 설정한 경우에는, 상기 클램프 수단 (미 도시)을 생략할 수 있다.

도 3A와 도 3B는, 본 발명의 제1실시형태를 나타내고 있다. 상기 제1실시형태가 상기 제1 선발명 예와 다른점은, 상기 플러그 부재(12)의 상기 경사외면(13)과 상기 중간 부재(15)의 경사내면(17)을 맞은편에 2조(組) 설치한 것에 있다.

도 3A는, 상기의 중간 부재(15)의 압축직경 상태의 모식도를 나타내며, 상기 도 1B에 유사한 도면이다. 도 3B는, 상기의 중간 부재(15)의 직경이 확대된 상태의 모식도를 나타내며, 상기의 도 2에 유사한 도면이다. 상기의 도 3A 중의 참조부호 45는, 상기의 위치결정공(5)과 상기의 중간 부재(15)의 센터링 오차에 기인하는 틈새를 나타내고 있다.

또한, 상기의 도 3B 중의 참조부호 46 ·47은 각각, 제 1 릴리프 스페이스(Relief Space) 와 제 2 릴리프 스페이스를 나타내고 있다.

그리고, 상기 도 1B 및 도 2 타입의 위치결정 장치와 상기의 도 3A 및 3B 타입의 위치결정 장치를 사용하면, 상기 제 1과 제 2의 릴리프 스페이스(Relief Space) 46 ·47의 작용에 의해, 상기 베이스 플레이트(2)와 상기 공작물 파렛(3)을 부드럽게 끼우는 것과 정밀하게 위치결정하는 것을 양립할 수 있다.

상기의 제1 선발명 예와 제1 실시형태는 다음과 같이 변경가능하다.

삭제

상기 전동체(18)에 대신하여, 원통롤러나 구면(球面)롤러를 이용해도 좋다. 더욱이, 상기 전동체(18)를 생략하고, 상기의 경사외면(13)과 상기의 경사내면(17)을 직접 닿게 하여도 좋다.

상기의 지지면(2a)은, 상기 베이스 플레이트(2)에 설치하는 대신에, 상기 데이텀 블록(Datum Block, 9)의 상기 플랜지(9a)의 상면에 설치해도 좋다.

도 4A와 도 4B, 도 5, 도 6은, 각각, 제2선발명 예와 제3 선발명 예 및 제2 실시형태를 나타내고 있다. 이들의 다른 선발명 예와 실시형태에 있어서는, 상기의 제1 선발명 예와 제1 실시형태의 구성부재와 유사한 부재에는 원칙으로서 동일부호를 붙여서 설명한다.

도 4A와 도 4B의 제2 선발명 예는, 다음의 점에서 상기의 제1 선발명 예와는 다르다. 또한, 도 4A는, 자동 위치결정 장치의 입면에서 본 단면도이고, 상기의 도 1A에 유사한 도면이다. 도 4B는, 상기의 도 4A 중의 4B - 4B선 화살표 방향에서 본 단면도에 상당하는 도면이며, 상기 도 1B에 유사한 도면이다.

상기의 경우, 상기의 중간 부재(15)가 콜렛(Collet) 상으로 형성된다. 즉 그 중간 부재(15)의 고리모양 벽(15a)에는, 축심방향으로 늘어나 상하의 양단으로 개구하는 하나의 슬릿(Slit, 51)이 설치된다. 이에 따라, 상기의 고리모양 벽(15a)의 원주방향 거의 전부가 반경방향의 바깥쪽으로 탄성변형이 가능한 동시에 자체의 탄성복원력에 의해서 반경방향의 안쪽으로 복귀가 가능하게 구성됨과 동시에, 상기 중간 부재(15)의 외주에 상기 스트레이트 외면(16)이 전 둘레에 걸쳐 형성된다. 또한, 상기 중간 부재(15)의 경사내면(17)이, 상기 플러그 부재(12)의 테이퍼 형의 경사외면(13)에 직접 닿고 있다.

상기 슬릿(51)은, 축심방향으로 늘어나 꺾이면 좋고, 축심에 따라서 똑바로 늘어나는 경우와, 상기 축심에 대하여 경사져 있는 경우가 생각된다. 또한, 상기 슬릿(51)은, 하나로 한정되는 것은 아니고 복수라도 지장이 없다.

이 경우, 상기 슬릿(51)은, 상기의 중간 부재(15)의 상면과 하면에 원주방향으로 서로 개구하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 여기에서는, 상기 슬릿(51)에 고무 등의 탄성 씰(Seal) 부재(52)를, 접착 또는 충전 등에 의해 장착하고 있다. 그러나, 상기 탄성 씰 부재(52)는, 위치결정 장치의 용도에 따라 생략해도 좋다.

또한, 상기 베이스 플레이트(2)의 상기 장착공(8)에는 상기 데이텀 블록(9)이 압입되고, 상기 블록(9)의 상기 플랜지(9a)에는 2개의 잭(Jack)용 볼트(54)가 나사멈춤된다. 그리고, 상기 베이스 플레이트(2)로부터 상기 블록(9)을 떼어낼 때 에는, 상기 2개의 볼트(54)를 아래방향으로 나선진행시켜서, 각 볼트(54)의 하면을 상기의 장착공(8)의 상기의 단(段) 부분(8a)에 꽉 눌리우면 좋다.

또한, 상기 제2 선발명 예에서는, 상기 도 1A 복수의 접시스프링(34)에 대신하여 압축코일 스프링(56)이 장착되어 있다.

도 5는, 제3 선발명 예를 나타내며, 상기의 도 4A에 유사한 도면이다.

이경우, 상기 릴리스 수단(32)이 상기의 릴리스용의 유압실 35를 구비함과 동시에, 상기 록킹수단(31)도 록킹용의 유압실 59를 구비한다.

또한, 크리닝용 압축공기의 공급수단이 설치된다. 상기 공급수단은, 상기의 베이스 플레이트(2) 내의 제 1 유로(61)와, 상기 플러그 부재(12) 내의 제 2 유로(62)를 구비한다. 상기 제 2 유로(62)에 복수의 토출구(64 ·65 ·66)가 연결되어 통한다. 제 1 토출구(64)는, 상기 풀 볼트(24)의 머리부(25)의 하면에 형성된 홈에 의해 구성되어 있다. 제 2 토출구(65)는, 상기 플러그 부재(12)의 상기 경사외면(13)에 개구된다. 제 3 토출구(63)는, 상기 플러그 부재(12)의 하부 외면에 개구되어 있다.

또한, 상기 각 토출구(64 ·65 ·66)는, 경사지게 형성하여도 좋다. 또한, 압축공기의 유로는, 상기 플러그 부재(12)의 내주면(內周面)과 상기 피스톤로드(23)의 외주면 사이의 틈새에 따라서 형성하여도 좋다.

또한, 상기 크리닝용의 압축공기 토출구는, 상기 플러그 부재(12)와 상기 중간 부재(15)와 상기 풀 볼트(24) 중의 적어도 하나의 부재로 개구되면 좋다.

상기 크리닝 수단은, 상기의 제1 선발명 예나 제2 선발명 예에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

도 6은, 제2 실시형태를 나타내며, 상기 도 4B에 유사한 도면이다.

이 경우, 상기의 콜렛(Collet)형상의 중간 부재(15)를 핀(Pin, 70)을 개재하여 상기 플러그 부재(12)에 축심 주위의 회전을 저지한 상태로 설치되어 있다. 또한, 상기 중간 부재(15)의 외주 일부분에, 2개의 스트레이트(Straight) 외면(16)·(16)을 서로 마주보게 설치함과 동시에, 이들 한 쌍의 스트레이트 외면(16)·(16)사이에 릴리프(Relief)면(71)·(71)을 오목하게 들어가게 형성하고 있다(상기의 도 4A 중의 2점쇄선도를 참조).

그리고, 상기 도 4B 타입의 위치결정 장치와 상기 도 6 타입의 위치결정 장치를 사용하면, 상기의 릴리프면(71)·(71)의 작용에 의해, 상기 베이스 플레이트와 상기 공작물 파렛을 부드럽게 끼우는 것과 정밀하게 위치결정 하는 것을 양립(兩立)할 수 있다.

또한, 상기 도 6의 실시형태에 대신하여, 상기 도 5(또는 도 4A)의 선발명 예를 다음 구조로 변경하여도 좋다. 상기 플러그 부재(12)의 외주에 2개의 확대직경용 돌기(미 도시)를 서로 마주보게 설치함과 동시에, 이들 돌기사이에 오목한 곳을 설치, 상기의 각 돌기에 상기의 경사외면을 설치하는 것이다.

이들 돌기는, 도 6 장치 만이 아니고, 도 1A와 도 1B, 도 4A와 도 4B, 또는 도 5의 각 장치에도 적용 가능하다.

상기의 각 선발명 예와 각 실시형태는, 다시 다음과 같이 변경 가능하다.

상기 데이텀 블록(9)과 상기 베이스 플레이트(2)는, 별체로 형성하는 대신에, 일체로 형성해도 좋다.

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록킹 또는 릴리스에 사용되는 압력유체는, 예시한 압력유에 대신하여, 압축공기 등의 가스라도 좋다. 또한, 크리닝 용의 압력유체는, 예시한 압축공기 대신에, 질소 등의 가스나 액체라도 좋다.

본 발명의 위치결정 장치에는 안착 확인수단을 설치해도 좋다. 예를 들면, 상기 베이스 플레이트(2)의 상기 지지면(2a)에 검출노즐공(미 도시)을 개구하고, 상기 검출노즐공에 검출용의 압축공기를 공급한다. 그리고, 상기 공작물 파렛(3)의 상기 피 지지면(3a)이 상기 지지면(2a)에 닿으면, 상기의 검출노즐공 내의 압력이 상승한다. 그 압력상승을 압력 스위치 등으로 검출하는 것에 의해, 상기 공작물 파렛(3)이 상기 베이스 플레이트(2)에 안착한 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기의 안착 확인용의 유로와 전술한 크리닝용 유로의 양자는, 서로 독립하여 설치하는 대신에, 겸용할 수도 있다.

상기 기준부재와 가동부재의 조합은, 예시된 베이스 플레이트(2)와 공작물 파렛(3)의 조합 대신에, 공작기계의 테이블과 공작물 파렛의 조합, 공작물 파렛과 지그 베이스의 조합, 지그 베이스와 공작물의 조합, 용접지그 등의 작업용 지그와 공작물 등의 작업물의 조합이어도 좋다. 또한 본 발명은, 레이저 가공기나 방전 가공기 등의 각종 가공기계의 공작물 ·공구 등의 위치결정에도 적용가능하다.

또한, 본 발명의 위치결정 장치는, 복수세트로 사용하는 대신에, 1세트 만으로 사용할 수 있는 것은 물론이다.

상기 청구항 11의 발명은, 다음의 작용효과를 발휘한다.

기준부재에 가동부재를 위치결정할 때는, 먼저, 그 기준부재의 플러그 부재에 상기 가동부재의 위치결정공을 끼워 결합시키고, 그 후 상기 록킹 수단에 의해서 상기 풀 부재를 개재하여 상기의 중간 부재를 베이스단 방향으로 구동한다. 그러면, 그 중간 부재의 상기 경사내면이 상기 플러그 부재의 경사외면에 직접 또는 간접적으로 쐐기 결합해 가고, 상기 중간 부재의 적어도 일부분이 반경방향의 바깥쪽으로 확대한다. 이에 따라, 상기 중간 부재의 스트레이트 외면이 상기의 위치결정공에 밀착된다. 이것과 동시에, 상기 풀 부재가 상기 밀착된 중간 부재를 개재하여 상기의 가동부재를 상기의 기준부재를 누른다.

이에 대하여, 상기 록킹상태의 가동부재를 릴리스시킬 때에는, 상기 릴리스 수단에 의하여 상기 풀 부재를 개재하여 상기의 중간 부재를 선단방향으로 구동하면 좋다. 그러면 상기의 경사외면과 경사내면과의 쐐기 결합이 해제되어, 상기의 중간 부재의 적어도 일부분이 반경방향의 안쪽으로 축소된다. 이에 따라, 상기 중간 부재의 스트레이트 외면과 상기 위치결정공과의 밀착상태가 해제된다. 그 후, 상기의 기준부재로부터 상기의 가동부재를 격리시키면 좋다.

상기 청구항 11의 발명은, 위치결정공과 중간 부재를 끼워 결합시킨 후에 그 결합틈새를 없앨 수 있다. 따라서, 이들 위치결정공과 중간 부재를 부드럽게 끼우는 것과 고 정밀도로 위치결정하는 것과를 양립할 수 있다. 그 위에, 상기의 기준부재 내에 상기 록킹 수단과 릴리스 수단과를 설치하였으므로, 위치결정 및 위치결정 해제를 자동적으로 할 수 있는 동시에 칩이나 먼지 등의 이물질이 상기 록킹 수단과 릴리스 수단의 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 록킹 구동시에는, 상기 풀 부재가 중간 부재를 개재하여 상기 가동부재를 상기의 기준부재를 누르므로, 전용(專用)의 클램프 수단을 생략하는 것도 가능하다.

청구항 12의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 3A를 참조), 상기 청구항 11의 발명에는 다음의 구성을 부가하는 것이 바람직하다.

상기의 중간 부재(15)의 상기의 고리모양 벽(15a)을 원주방향으로 끊어지는 곳 없이 연속하는 얇은 두께의 실린더에 의해 구성하고, 상기의 고리모양 벽(15a)의 안 둘레에 상기의 2개의 경사내면(17)을 원주방향으로 등간격으로 설치했다.

상기 청구항 12의 발명은, 상기 중간 부재의 외면을 틈새 없이 만드므로, 칩이나 먼지 등의 이물질이 중간 부재의 안쪽 공간으로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 위치결정 장치를 장기간에 걸쳐서 유지보수 없이 사용할 수 있다.

청구항 13의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 3A를 참조), 상기의 청구항 12의 발명에 있어서는, 상기의 2개의 경사내면(17)에 대응시켜 경사외면(13)을 2개 설치하고, 각 경사외면(13)과 각 경사내면(17) 사이에 전동체(18)를 삽입하는 것이 바람직하다.

상기 청구항 13의 발명은, 상기의 경사외면과 경사내면을 상기의 전동체에 의하여 원활하게 결합 및 결합해제 할 수 있다.

청구항 14의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 4A 및 도 4B를 참조), 상기의 청구항 11의 발명에 있어서는, 상기의 중간 부재(15)의 상기의 고리모양 벽(15a)에, 축심방향으로 연장되는 적어도 하나의 슬릿(51)을 설치하고, 상기 고리모양 벽(15a)을 반경방향의 바깥쪽으로 탄성변형이 가능한 동시 자체의 탄성 복원력에 의하여 반경방향의 안쪽으로 복귀가능하게 구성하는 것이 바람직하다.

상기 청구항 14의 발명은, 상기의 중간 부재를 간소하고 정밀하게 가공하는 것이 용이한 동시에, 상기 중간 부재의 반경방향 탄성변형량을 크게 할 수 있다.

청구항 15의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 4A 및 도 4B를 참조), 상기 슬릿(51)에 고무 등의 탄성 씰 부재(52)를 장착해도 좋다. 이 경우, 그 중간 부재의 안쪽 공간에 이물질이 침입하는 것을 상기의 탄성 씰 부재에 의해 방지할 수 있다.

청구항 16의 발명에 나타내는 바와 같이, 상기 중간 부재(15)에 상기의 스트레이트 외면(16)을 전 둘레에 걸쳐서 형성해도 좋다.

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청구항 17의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 6을 참조), 상기의 청구항 11의 발명에는 다음의 구성을 부가하는 것이 바람직하다.

상기 중간 부재(15)의 외주에 상기의 돌기를 서로 마주보도록 2개 설치하고, 각 돌기에 상기 스트레이트 외면(16)을 설치하고, 이들 2개의 스트레이트 외면(16),(16)사이에 릴리프면(71),(71)을 오목하게 형성한다.

이 경우, 상기 한쌍의 릴리프면에 의해 상기의 중간 부재와 상기의 위치결정공을 원활하게 끼워 결합할 수 있으므로, 상기 끼움결합 조작이 용이한 동시에 확실하게 된다. 또한, 상기 스트레이트 외면의 밀착면적을 작게하여 큰 면압(面壓)을 확보할 수 있다.

청구항 18의 발명에 나타내는 바와 같이(예를 들면 도 6을 참조), 청구항 17의 발명에 있어서는, 상기 플러그 부재(12)에 상기의 중간부재(15)를 축심주위의 회전을 저지한 상태에서 설치하는 것이 바람직하다.

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청구항 19의 발명에 나타내는 바와 같이(도 4A를 참조), 상기의 청구항 11 또는 12 혹은 14의 발명에 있어서는, 상기의 경사외면(13)에 상기의 경사내면(17)을 직접 결합시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 간소한 동시에 컴펙트(Compact)한 위치결정 장치를 제공할 수 있다.

Claims

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기준부재(2)의 지지면(2a)에 받아 정지되는 가동부재(3)의 피 지지면(3a)에 개구시킨 원형의 스트레이트 위치결정공(5)을, 상기의 기준부재(2)에 설치한 고리모양의 중간부재(15)의 외주에 끼움결합 및 끼움결합 해제시키도록 구성한, 위치결정 장치로서,

유체압피스톤(22)을 갖는 록킹수단(31) 및 릴리스수단(32)을 수용하도록 상기 기준부재(2)에 설치한 데이텀 블록(9)에서 선단방향으로 일체로 돌출시킨 고리모양의 플러그 부재(12)로, 상기의 고리모양의 중간부재(15)의 내주에 대면하는 경사외면(13)을, 상기의 선단방향으로 향함에 따라서 축심에 가까워지도록 설치하고,

상기의 중간부재(15)는, 상기 플러그부재(12)의 외주측에 배치되어 반경방향으로 탄성적으로 확대 및 축소가능한 고리모양 벽(15a)를 구비하고, 그 고리모양 벽(15a)에, 상기 스트레이트 위치결정공(5)에 끼워지는 스트레이트 외면(16)과, 상기의 경사외면(13)에 대면(對面)하는 경사내면(17)을 설치하고,

상기 플러그 부재(12) 내에 풀(Pull) 부재(21)를 축심방향으로 이동이 자유롭게 삽입하여, 상기 풀 부재(21)의 선단부를 상기의 중간 부재(15)에 항상 연결한 상태로 유지하고,

상기 데이텀 블럭(9)에서 일체로 돌출된 상기 플러그부재(12)와 상기 블러그부재(12)내의 상기 풀 부재(21)에 항상 연결된 상기의 중간부재(15)에 대해서, 그 중간부재(15)의 상기의 고리모양 벽(15a)의 외주와 상기 고리모양 벽(15a)의 내주와 상기 플러그부재(12)의 외주 중 어느 하나에, 2개의 돌기를 상기 플러그부재(12)를 끼워 서로 마주보도록 설치하고, 이들의 각돌기에, 상기 스트레이트 외면(16) 또는 상기 경사내면(17) 또는 상기 경사외면(13)중의 어떤 것을 형성하고,

상기 록킹 수단(31)이 상기 풀 부재(21)를 통해서 상기의 중간 부재(15)를 베이스 단 방향(the base end)으로 록킹 이동 시키고, 상기 릴리스 수단(32)이 상기 풀 부재(21)를 통하여 상기의 중간 부재(15)를 선단 방향(the leading end)으로 릴리스 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제11항에 있어서,

상기의 중간 부재(15)의 상기 고리모양 벽(15a)을, 원주방향으로 끊김 없이 연속하는, 얇은 두께로 된 실린더에 의하여 구성하고, 상기 고리모양 벽(15a)의 내주에 상기의 2개의 경사내면(17)을 원주방향으로 등간격으로 설치한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제12항에 있어서,

상기 2개의 경사내면(17)에 대응시켜 상기 경사외면(13)을 2개 설치하고, 각 경사외면(13)과 각 경사내면(17)과의 사이에 전동체(18)를 삽입한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제11항에 있어서,

상기의 중간 부재(15)의 상기 고리모양 벽(15a)에, 축심방향으로 뻗은 적어도 하나의 슬릿(Slit, 51)을 설치함으로써, 이것에 의해, 상기의 고리모양 벽(15a)을 반경방향의 바깥쪽으로 탄성변형이 가능한 동시에 자기의 탄성 복원력에 의하여 반경방향의 안쪽으로 복귀가 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제14항에 있어서,

상기 슬릿(51)에 고무 등의 탄성 씰 부재(52)를 장착한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제 11항 내지 제 15항 중 어느 한항에 있어서,

상기의 중간 부재(15)에 상기 스트레이트(Straight) 외면(16)을 전 둘레에 걸쳐서 형성한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제11항에 있어서,

상기 중간부재(15)의 외주에 상기 돌기를 서로 마주보도록 2개 설치하고, 각 돌기에 상기 스트레이트 외면(16)을 설치하고, 이들 2개의 스트레이트 외면(16,16)의 사이에 릴리프면(71,71)을 오목하게 형성한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제17항에 있어서,

상기 플러그부재(12)에 상기 중간부재(15)를 축심둘레의 회전을 저지한 상태에서 설치한 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.
제11항, 제12항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 경사외면(13)에 상기 경사내면(17)을 직접 결합시킨 것을 특징으로 하는 자동 위치결정 장치.