KR101083470B1 - 위치결정장치 및 이를 구비한 클램핑 시스템 - Google Patents

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Abstract

제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록으로부터 돌출시킨다. 상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 대면하는 두 개의 슬라이드 부분(61·61)을, 그 대면 방향에 거의 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치한다. 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외주에, 확경(擴徑) 및 축경(縮徑) 가능한 환상 압압(押壓)부재(15)를 배치한다. 구동 수단에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)이, 상기 대면 방향인 제2지름방향(D2)으로 상기 압압부재(15)를 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 압압하는 것에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시킨다.
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위치, 결정, 고정, 클램핑, 위치결정, 위치고정

Description

위치결정장치 및 이를 구비한 클램핑 시스템{Positioning Device And Clamping System With The Device}
이 발명은, 공작 기계의 테이블 등의 제1블록에 작업대 등의 제2블록을 위치 결정하는 장치에 관한 것이다. 또한, 이러한 위치결정장치를 구비하는 클램핑 시스템에 관한 것이다.
이 종류의 위치결정장치는, 일반적으로는, 가동부재(제2블록)의 피(被)지지면에 개구한 원형의 위치결정구멍을, 기준 부재(제1블록)의 지지면으로부터 돌출시킨 플러그에 끼워 맞추되도록 하고 있다 (예를 들면, 하기의 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1: 일본국·미심사 특허공보 NO. 57-27640호 개시.
상기 종래 기술에서는, 상기 위치결정구멍과 플러그 양자를 원활하게 끼워맞추기 위해서, 상기 양자 간에 소정의 끼워맞춤간극을 마련할 필요가 있다. 이것 때문에, 그 끼워맞춤간극에 의해 위치 결정 정밀도가 저하한다.
본 발명은 이하의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 높은 정확도의 위치결정이 가능한 위치결정장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 해결 하려고 하는 과제는 상기한 바와 같으며, 이하 그 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
(제1의 발명)
즉, 제1의 발명의 위치결정장치는, 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 9 또는 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성했다.
제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)로부터 돌출시킨다. 상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 마주보는 복수의 슬라이드 부분(61·61)을, 그 대면 방향으로 실질적으로 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치한다. 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외주에, 지름방향으로 확장 및 지름방향으로 수축 가능한 고리 모양의 압압(押壓)부재(15)를 배치한다. 구동 수단(D)에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)이, 상기 대면 방향인 제2지름방향(D2)으로 상기 압압부재(15)를 확경(擴徑)시켜 상기 위치결정구멍(5)의 주면에 압압함으로써, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키도록 구성한다.
이에 따르면, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 압압부재(15)를 삽입한 후에 그 끼워맞춤간극(G) (예를 들면 도 4 및 도 5를 참조)을 구동 수단(D)에 의해 소실시켜서 위치 결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍에 상기 압압부재를 원활하게 삽입하는 것과 고정밀도로 위치 결정하는 것을 양립할 수 있다. 또한, 상기 제2지름방향에 있어서는 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능한 동시에, 상기 제1지름방향에 있어서는 상기 슬라이드 부분이 슬라이드하므로, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재의 위치 엇갈림을 허용할 수 있다.
(제2의 발명)
제1의 발명에 있어서는, 예를 들면, 도 1 내지 도 3 또는 도 9에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면에는, 선단방향을 향함에 따라 상기 플러그부재(12)의 축심에 근접하는 경사 외면(13·13)을 형성한다. 상기 압압부재(15)에는, 상기 경사 외면(13·13)에 테이퍼 결합(tapering engagement)이 가능한 경사 내면(17)을 형성한다. 상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동 부재(21)를 상기 압압부재(15)에 연결한다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 압압부재(15)를 기단 방향으로 잠금이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 압압부재(15)를 선단방향으로 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제한다.
이에 따르면, 상기 테이퍼 결합에 의한 확경력에 의해, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 확실하고도 강하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 구동 부재를 구동해서 상기 압압부재를 이동시킬 때는, 그 압압부재를 통하여 상기 제2블록을 상기 제1블록에 압압시킬 수 있으므로, 전용의 클램핑 수단을 생략하는 것도 가능하다.
(제3의 발명)
제1의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
상기 플러그부재(12)에는, 선단방향으로 향함에 따라 축심에 근접하는 경사 외면(64·64)을 상기 제2지름방향(D2)으로 대면시켜서 형성한다. 상기 경사 외면(64·64)에 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단 쪽으로부터 테이퍼 결합이 가능하게 구성한다. 상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심 방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동 부재(21)를 상기 슬라이드 부분(61·61)에 연결한다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 바닥 기단(基端) 방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제한다.
이에 따르면, 상기 테이퍼 결합에 의한 확경력에 의해, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 확실하고도 강하게 위치 결정할 수 있다.
(제4의 발명)
제1의 발명에 있어서는, 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 9 또는 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 압압부재(15)는 고리 모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따르면, 상기 압압부재의 내부에 이물질이 들어가기 어렵게 구성할 수 있어, 그 이물질에 기인하는 위치결정장치의 고장을 회피할 수 있다.
(제5의 발명)
제4의 발명에 있어서는, 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 9, 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 압압부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이에 상기 제1지름방향(D1)의 간극(A·A)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따르면, 상기 압압부재가 상기 제1지름방향으로 자유로이 이동할 수 있고, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재 사이에 발생한 상기 제1지름방향의 위치 엇갈림에 용이하게 추종시킬 수 있다.
(제6의 발명)
제4의 발명에 있어서는, 예를 들면, 도 1 내지 도 3 또는 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 압압부재(15)에는 슬릿(51)이 형성되어, 이 슬릿(51)에 의해 상기 압압부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성하는 것이 바람직하다.
이에 따르면, 상기 압압부재를 확경방향 및 축경방향으로 변형가능한 간소한 구성이 달성된다. 또한, 상기 압압부재의 지름 방향의 변형량을 크게 할 수 있으므로, 전술한 끼워맞춤간극을 크게 할 수 있고, 상기 압압부재의 상기한 위치결정구멍으로의 끼움을 원활하게 할 수 있다.
(제7의 발명)
제4의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 압압부재(15)는 이음매가 없는 고리 모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따르면, 상기 압압부재의 내부에 이물이 더 침입하기 어려운 구성으로 할 수 있고, 그 이물질에 기인하는 위치결정장치의 고장을 더 확실하게 회피할 수 있다.
(제8의 발명)
제7의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 12에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
각각의 상기 슬라이드 부분(61)의 외면에는, 상기 압압부재(15)의 내면에 접촉하는 2개의 접촉 부분(61a·61a)과, 이들 2개의 접촉 부분(61a·61a) 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성된다. 상기 도피부(61b)과 상기 압압부재(15)와의 사이에 간극(B)이 형성되어 있다.
이에 따르면, 상기 위치결정구멍(5)의 내경이 클 경우 등, 그 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위해서 상기 압압부재(15)의 큰 변위 및 변형이 필요할 경우라도, 적절하게 위치 결정할 수 있다. 다시 말해, 각각의 슬라이드 부분(61·61)에 대해서 각각 두 개의, 합하면 4개의 상기 접촉 부분(61a·61a)이 상기 압압부재(15)를 압동(押動)하는 것에 대해서, 상기 도피부(61b)에 있어서는 압동하지 않는 구성이 된다. 이것 때문에, 상기 압압부재는, 대경(大徑)의 상기 위치결정구멍의 내주면에 나란하도록 적절하게 변형하여 밀착하고, 상기 접촉부의 4지점에서 지름 방향의 확경력(제2지름방향 힘)을 가해, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재 사이에 발생한 상기 제2지름방향의 위치 엇갈림을 적절하고도 확실하게 시정할 수 있다.
(제9의 발명)
제9의 발명의 위치결정장치는, 예를 들면 도 14과 도 15에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성되어 있다.
블록 2에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시킨다. 상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 마주보는 복수의 슬라이드 부분(61·61)을, 그 대면 방향에 거의 직교 하는 제1지름방향(D1)으로 이동 가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치하는 동시에, 상기 대면 방향인 제2지름방향(D2)으로 확경 및 축경 가능하게 구성한다. 구동 수단(D)에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 둘레면에 압압함으로써, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키도록 구성했다.
이에 따르면, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 슬라이드 부분(61·61)을 삽입한 후에 그 끼워맞춤간극(G)을 구동 수단(D)에 의해 소실시켜서 위치 결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍에 상기 슬라이드 부분을 원활하게 삽입하는 것과 고정밀도로 위치 결정하는 것을 양립할 수 있다. 또한, 상기 제2지름방향에 있어서는 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능함과 동시에, 상기 제1지름방향에 있어서는 상기 슬라이드 부분이 슬라이드하므로, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재의 위치 엇갈림을 허용할 수 있다.
(제10의 발명)
제9의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 14과 도 15에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
상기 플러그부재(12)에는, 선단방향을 향함에 따라 축심에 근접하는 경사 외면(64·64)을 상기 제2지름방향(D2)으로 대면시켜서 형성한다. 상기 플러그부재(12)의 외주에 원통형상의 연결 부재(81)를 배치한다. 그 연결 부재(81)에 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 이동가능하게 지지하는 동시에, 이 슬라이드 부분(61·61)들을 상기 경사 외면(64·64)에 선단 측으로부터 테이퍼 결합이 가능하게 구성한다. 상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심 방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동 부재(21)를 상기 연결 부재(81)에 연결한다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 기단 방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 그 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제한다.
이에 따르면, 상기 테이퍼 결합에 의한 확경력에 의해, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 확실하고도 강하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 구동 부재를 구동해서 상기 슬라이드 부분을 잠금 이동시킬 때는, 그 슬라이드 부분을 통하여 상기 제2블록을 상기 제1블록에 압압할 수 있으므로, 전용의 클램핑 수단을 생략하는 것도 가능하다.
(제11의 발명)
제10의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 14와 도 15에 도시한 바와 같이, 축경방향의 탄발력을 상기 슬라이드 부분(61·61)에 작용시키는, 부세(付勢)부재(84)를 설치하는 것이 바람직하다.
이에 따르면, 상기 슬라이드 부분을 선단방향으로 잠금해제 이동시켰을 때에, 상기 부세부재의 부세력에 의해 그 슬라이드 부분을 축경방향으로 변위 시켜, 상기 슬라이드 부분의 상기 위치결정구멍의 내주면으로의 밀착을 용이하게 해제할 수 있다.
(제12의 발명)
제9의 발명에 있어서는, 예를 들면 도 17에 도시한 바와 같이, 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
각각의 상기 슬라이드 부분(61)의 외면에는, 두 접촉부(61a·61a)와, 이 두 접촉부(61a·61a) 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성된다. 상기 접촉부(61a·61a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉했을 때에, 상기 도피부(61b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 사이에 간극(B)이 형성된다.
이에 따르면, 상기 위치결정구멍(5)의 내경이 클 경우 등, 그 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위해서 상기 슬라이드 부분(61·61)의 큰 변위가 필요할 경우라도, 적절하게 위치 결정할 수 있다. 다시 말해, 각각의 슬라이드 부분(61·61)에 대해, 두 개의, 합하면 4개의 상기 접촉 부분(61a·61a)이 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 압동하는 것에 대해서, 상기 도피부(61b)에 있어서는 압동하지 않는 구성이 된다. 이것 때문에, 상기 접촉부의 4지점에서 확경력(상기 제2지름방향의 힘)을 가해, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재 사이에 발생한 상기 제2지름방향의 위치 엇갈림을 적절하고도 동시에 확실하게 시정할 수 있다.
(제13의 발명)
본 발명의 클램핑 시스템은, 예를 들면 도 18 또는 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 또는 제9의 발명의 위치결정장치를 구비하여 구성했다. 이에 따르면, 상기 제1블록과 상기 제2블록을 착탈할 때의 작업성이 양호하면서 위치 결정을 고정밀도로 행할 수 있다.
(제14의 발명)
또한, 본 발명의 클램핑 시스템는, 예를 들면 도 18 또는 도 19에 도시한 바와 같이, 복수의 위치결정장치를 구비하고, 그 중에 적어도 하나가 제1 또는 제9의 발명의 위치결정장치로 되도록 구성했다.
이에 따르면, 상기 제1블록과 상기 제2블록을 착탈할 때의 작업성이 양호하고 또한 위치 결정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 여러 가지 태양의 위치 결정을 행할 수 있는 클램핑 시스템를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 형태에 따른 위치결정장치의 플러그 수단의 평면도이다.
도 2는 도 1의 2-2선의 단면도이다.
도 3은 도 2의 3-3선의 단면도이다.
도 4는 상기 플러그 수단을 위치결정구멍에 끼워넣은 상태를 나타내는 입면(立面) 단면도이다.
도 5는 도 4의 5-5선의 단면도이다.
도 6은 상기 플러그 수단의 슬리브부재가 확경해서 위치결정구멍의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 입면 단면도이다.
도 7은 도 6의 7-7선의 단면도이다.
도 8은 상기 위치결정장치의 효과를 설명하기 위한 비교대조도이며, 도 3에 상당하는 도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시 형태의 위치결정장치의 입면 단면도이며, 도 4와 유사한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3실시 형태의 위치결정장치의 입면 단면도이며, 도 4와 유사한 도면이다.
도 11은 도 10의 11-11선의 단면도이다.
도 12는 도 11의 요부 확대도이다.
도 13은 상기 도 11의 슬리브부재가 확경해서 위치결정구멍의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4실시 형태의 위치결정장치의 입면 단면도이며, 도 15의 14-14선의 단면에 상당하는 도면이다.
도 15는 도 14의 15-15선의 단면도이다.
도 16은 상기 도 15의 슬라이드 부분이 확경방향으로 변위 해서 위치결정구 멍의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17은 도 16의 요부 확대도이다.
도 18은 클램핑 시스템의 제1 예를 나타내는 평면 단면의 모식도이다.
도 19는 클램핑 시스템의 제2 예를 나타내는 평면 단면의 모식도다.
<부호의 설명>
1: 베이스 플레이트(제1블록)
2: 작업대(제2블록)
5: 위치결정구멍
12: 플러그부재
13: 경사 외면
15: 슬리브부재(압압(押壓)부재)
17: 경사 내면
21: 구동 부재
61·61: 슬라이드 부분
63·63: 슬라이드면
D1: 제1지름방향
D2: 제2지름방향
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
[제1실시 형태]
도 1 내지 도 7은, 본 발명의 제1실시 형태를 나타내고 있다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 위치결정장치의 전체 구성을 설명한다. 도 1은, 위치결정장치의 플러그 수단의 평면도이다. 도 2는, 도 1의 2-2선의 단면도이다. 도 3은, 도 2의 3-3선의 단면도이다.
이 실시 형태에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 공작기계의 테이블(T)에 제1블록인 베이스 플레이트(1)가 놓여져 있다. 이 베이스 플레이트(1)에는 복수의 보스부(1b)가 돌출되게 설치되어 (여기에서는 하나의 보스부(1b)만을 도시하고 있음), 이 보스부(1b)의 상단 면에는 평탄한 지지면(1a)이 형성되어 있다. 본 실시 형태의 위치결정장치는, 이 베이스 플레이트(1) 측의 지지면(1a)에, 제2블록으로서의 작업대(2)의 피지지면(2a)을 받아들이는 동시에, 상기 베이스 플레이트(1)에 대하여 상기 작업대(2)를 위치 결정하도록 구성하고 있다.
상기 작업대(2)에는, 원형의 위치결정구멍(5)이 관통하는 방식으로 개구된다. 이 위치결정구멍(5)에 대응시켜서, 상기 베이스 플레이트(1)에 플러그 수단(6)이 마련되어진다.
상기 플러그 수단(6)의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조해서 이하에 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)의 상면에 장착 구멍(8)이 형성된다. 이 장착 구멍(8)에 하우징(9)이 정밀하게 위치 결정된 상태로 끼워맞춰진다. 이 하우징(9)의 프렌지(9a)는, 복수의 조임볼트(10)(도 1을 참조)에 의해 상기 베이스 플레이트(1)에 고정된다. 플러그부재(12)가 상기 하우징(9)으로부터 위(선단방향)를 향해 돌출된다. 이 플러그부재(12)는 상기 위치결정구멍(5)에 끼움이 가능하다. 상기 플러그부재(12)의 축심은, 상기 장착 구멍(8)의 축심과 동일하게 되어 있다.
상기 플러그부재(12)의 외주에는, 지름 방향으로 서로 마주 보는 한 쌍의 슬라이드 외면(64·64)을 형성하고 있다. 이 슬라이드 외면(64·64)은, 상기 플러그부재(12)의 축심에 평행한 연직평면을 형성하고 있다.
상기 플러그부재(12)의 외측에는 한 쌍의 슬라이드 부분(61·61)이 마련되어 진다. 이들 슬라이드 부분(61·61)은, 상기 플러그부재(12)를 사이에 두고, 지름 방향으로 대면하도록 배치된다.
상기 슬라이드 부분(61·61)의 각각의 내면에는 슬라이드면(63·63)을 형성하고 있다. 이 슬라이드면(63·63)은, 상기 슬라이드 외면(64·64)과 마찬가지로, 상기 플러그부재(12)의 축심에 평행한 연직평면을 형성하고 있다. 상기 슬라이드 부분(61·61)은, 그 슬라이드면(63·63)이 상기 슬라이드 외면(64·64)에 접촉하도록 배치되고, 상기 슬라이드면(63·63)을 따라, 도 3에 도시하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능하다.
상기 슬라이드 부분(61·61)의 각각의 외면에는, 위쪽(선단방향)으로 향함에 따라 상기 축심으로 근접하는 테이퍼 형상의 경사 외면(13·13)이 마련되어져 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 플러그부재(12)의 외주에서 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외측에, 고리 모양의 슬리브부재(압압부재, 15)가 배치된다. 이 슬리브부재(15)는 콜릿(collet)형상으로 형성된다. 다시 말해, 상기 슬리브부재(15)의 둘레벽(15a)에는, 축심 방향으로 뻗어, 상하 양단에 개구하는 하나의 슬릿(51)이 마련되어 진다. 이것에 의해, 상기 둘레벽(15a)의 둘레방향의 거의 전부가 지름 방향으로 탄성 변형 가능하게 되어 있다. 또 상기 슬리브부재(15)는, 그것을 확경시키는 방향의 힘이 해제되었을 때는, 그 슬리브부재(15) 자체가 갖는 탄발복원력에 의해 축경방향으로 복귀가능하다.
상기 슬리브부재(15)의 내주의 전체에 걸쳐 경사 내면(17)이 형성되어 있다. 이 경사 내면(17)은, 위쪽(선단방향)으로 갈수록 상기 축심에 근접하는 테이퍼 형상으로 구성되어 있다. 상기 경사 내면(17)은, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 상기 경사 외면(13·13)에 직접 접하고 있다. 또한, 상기 슬리브부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1지름방향(D1)의 간극(A·A)이 형성되어 있다.
한편, 상기 슬리브부재(15)의 외주의 전체에 걸쳐, 상기 위치결정구멍(5)에 밀착가능한 스트레이트 외면(16)이 형성된다.
상기 슬릿(51)은 하나로 한정되는 것이 아니고, 복수여도 상관없다. 예를 들면, 상기 슬릿(51)을 상기 슬리브부재(15)의 상단과 하단의 둘레방향으로 교대로 개구시키는 것도 고려될 수 있다.
상기 두개의 슬라이드 부분(61)의 한 쪽에는 회전방지핀(52)이 고정되어, 지름 방향으로 돌출하는 그 회전방지핀(52)의 바깥 가장자리가 상기 슬릿(51)에 삽입되어 있다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)의 회전방지가 이루어진다. 또한, 여기에서는, 상기 슬릿(51)에 고무 등의 탄성 씰부재(seal member)(도시하지 않음)를 접착 또는 충전 등에 의해 장착하고 있다. 단, 이 탄성 씰부재는, 위치결정장치의 용도에 따라서는 생략해도 좋다.
상기 플러그부재(12)의 통공에는 구동 부재(21)가 상하 이동가능하게 삽입된다. 이 구동 부재(21)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(9)의 하부에 밀봉한 상태로 삽입한 피스톤(22)과, 그 피스톤(22)으로부터 위쪽으로 돌출한 피스톤로드(23)와, 그 피스톤로드(23)의 상부에 나사결합된 볼트(24)와, 이 볼트(24)에 의해 고정되는 캡부재(25)와, 이 캡부재(25)와 상기 피스톤로드(23)의 상단 면 사이에 협착되는 링(26)을 구비한다. 상기 캡부재(25)와 상기 링(26) 사이에 상기 슬리브부재(15)의 상(上) 프렌지(27)가 수평방향으로 이동가능하게 끼워넣어져 있다.
상기 피스톤(22)에는 핀(55)이 삽입되고, 이 핀(55)은, 상기 하우징(9)에 마련한 걸림구멍에 결합되어져 있다. 이 결과, 상기 구동 부재(21)의 회전이 구속되고 있다.
상기 하우징(9) 안에, 구동 수단(D)을 구성하는 잠금 수단(31)과 잠금해제 수단(32)이 마련되어진다. 상기 잠금 수단(31)은, 상기 피스톤(22)의 위쪽에 배치한 잠금용 유압실(이하 “잠금실”이라 한다.)(34)과, 상기 피스톤(22)에 의해 구성된다. 또한, 상기 잠금해제 수단(32)은, 상기 피스톤(22)의 아래쪽에 형성한 잠금해제용 유압실(이하 “잠금해제실”이라 한다.)(35)과, 상기 피스톤(22)에 의해 구성된다.
상기 잠금 실(34)은, 상기 하우징(9)의 내부에 형성된 유로(油路)(71)를 경유하여, 상기 프렌지(9a)의 하면에 형성한 잠금 포트(72)에 연통되어 있다. 또한, 상기 잠금해제 실(35)은 상기 장착 구멍(8)의 저부에 연통하고 있다.
상기 프렌지(9a)의 하면에는 블로우 포트(73)가 마련되어 진다. 이 블로우 포트(73)는, 상기 하우징(9)의 내부에 형성한 공기 통로(74)를 경유하여, 상기 플러그부재(12)의 통공 내부에 연통하고 있다. 또한, 상기 피스톤로드(23)의 외면의 둘레방향 일부가 절취되어 세로통로(75)를 형성하고, 이 세로통로(75)가 상기 공기 통로(74)에 연통되어 있다.
그리고 상기 블로우 포트(73)에 압축 공기를 공급하면, 그 압축 공기는 상기 공기 통로(74)와 상기 세로통로(75)를 경유하고, 상기 플러그부재(12)의 상단면과 상기 링(26) 사이의 공간으로 안내되어, 상기 슬릿(51)이나 간극(A) 등을 통해서 외부로 분출된다. 이것에 의해, 상기 경사 외면(13·13)이나 상기 경사 내면(17) 등의 각 부위를 청소할 수 있다.
상기 슬리브부재(15)의 외주면의 상부에는 고리 모양의 얕은 요부가 형성되어, 이 요부에 고리 모양의 커버 부재(53)가 끼워입혀져 있다. 상기 커버 부재(53)는, 둘레방향으로 이음매 없는 형태로 형성되어 있고, 상기 슬릿(51)의 상부의 외측을 덮고 있다. 이 커버 부재(53)의 상단면은 상기 캡부재(25)의 하단면에 접하고 있다.
또한, 상기 플러그부재(12)의 하단부의 외측에는, 둘레방향으로 이음매 없는 형태의 칼라(collar, 54)가 배치된다. 이 칼라(54)는, 상기 프렌지(9a)와 상기 슬라이드 부분(61) 사이에서, 상기 슬리브부재(15)의 하부의 내주에 끼워맞춰져 있다.
상기 커버 부재(53) 및 상기 칼라(54)에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 내부에 금속가공 부스러기 등의 이물질이 침입하는 것을 회피할 수 있다.
상기 슬리브부재(15)의 상(上) 프렌지(27)와 상기 링(26) 사이에는 고리 모양의 간극이 형성되어 있다. 이 고리 모양의 간극에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 확경 및 축경방향의 변형과 이동이 허용되어 있다. 또한, 상기 플러그부재(12)의 외주면과 상기 칼라(54) 사이에도 고리 모양의 간극이 형성되어 있다. 이 고리 모양의 간극에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 상기 변형과 이동이 허용되어 있다.
상기 위치결정장치의 동작을, 도 2 및 도 3과 도 4 내지 도 7을 참조해서 설명한다. 도 4는 플러그 수단(6)을 위치결정구멍(5)에 끼워넣은 상태를 나타내는 입면 단면도이다. 도 5는 도 4의 5-5선의 단면도이다. 도 6은 위치결정장치에 있어서 슬리브부재(15)가 확경하여 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 입면 단면도이다. 도 7은, 도 6의 7-7선의 단면도이다.
상기 도 2 및 도 3에 도시된 잠금해제 상태에서는, 상기 잠금 실(34)로부터 압유를 배출하는 동시에, 상기 잠금해제 실(35)에 압유를 공급하고 있다. 이것에 의해, 상기 피스톤(22)이 상기 피스톤로드(23)를 상승시키고, 그 피스톤로드(23)가 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)을 통하여 상기 슬리브부재(15)를 상승시켜, 그 슬리브부재(15)가 축경 상태로 전환되어 있다. 이때, 상기 플러그부재(12)의 상단면과 상기 링(26)의 하면 사이에는, 접촉 간극이 형성되어 있다.
상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 위치 결정할 때에는, 우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 잠금해제 상태에서 상기 작업대(2)를 하강시켜서, 상기 슬리브부재(15)의 상기 스트레이트 외면(16)을 상기 위치결정구멍(5)에 끼워넣는다. 또한, 이 작업대(2)에 끼워 넣을 때에는, 상기 블로우 포트(73)에 압축 공기를 공급하여, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 등의 각 부위에 부착된 이물을 날려버려서 청소하는 것이 바람직하다. 상기 슬리브부재(15)는 상기한 바와 같이 축경상태이므로, 상기 위치결정구멍(5)에 끼워넣어진 상기 스트레이트 외면(16)과 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 사이에는 고리 모양의 끼워맞춤간극(G)이 형성된다.
또한, 이 끼워넣을 때, 상기 위치결정구멍(5)의 축심과 상기 플러그부재(12)의 축심은 일치하지 않고, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드면(63)에 평행한 제1지름방향(D1)에도, 이것에 직교하는 제2지름방향(D2)에도 어긋나 있는 것으로 하여 이하 설명한다. 상기 끼워맞춤간극(G)은, 상기 축심 엇갈림의 결과, 도 5에 도시한 바와 같이 편심 형태의 간극으로 되어 있다.
이어서, 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출하는 동시에, 상기 잠금 포트(72)를 통하여 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급한다. 그러면, 상기 잠금 실(34)의 유압력에 의하여 상기 피스톤(22)이 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)을 통하여 상기 슬리브부재(15)를 강하게 하강시킨다 (잠금 이동). 이 결과, 그 슬리브부재(15)의 상기 경사 내면(17)이 상기 슬라이드 부분(61·61)의 경사 외면(13·13)에 쐐기 결합이 된다. 이것에 의해, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)는 제2지름방향(D2)으로 탄성적으로 확경되서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다. 이 밀착 상태에서는, 도 4 및 도 5에 도시한 끼워맞춤간극(G)은 소실되어 있다.
더 자세하게 말하면, 상기 슬리브부재(15)가 상기 확경방향의 힘을 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 작용시키는 것은, 둘레방향 전체가 아니고, 상기 슬라이드 부분(61·61)(상기 경사 외면(13·13))에 대면하는 부분뿐이다. 따라서, 상기 밀착에 의해 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림(도 5에 도시한 위치 엇갈림) 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 엇갈림은 시정된다. 한편, 상기 슬라이드 부분(61·61)은 상기 슬라이드면(63·63)에 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동이 자유롭기 때문에, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)는, 상기 위치결정구멍(5)을 압압할 때에 그 위치결정구멍(5)의 내주면으로부터 받는 반력의 상기 제1지름방향(D1)의 성분(분력)에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)과 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림은 허용된다. 바꿔 말하면, 상기 플러그 수단(6)은, 상기 슬라이드 부분(61·61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))에 있어서는 정확한 위치 결정을 행하고, 거기에 수직인 방향(상기 제1지름방향(D1))에 있어서는 위치 엇갈림을 허용할 수 있는 구성이다.
상기 위치 결정과 동시에, 상기 구동 부재(21)가 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 끌어내린다. 그 후, 클램핑 수단(도시하지 않음)을 통하여 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 강하게 압압하는 것이다. 또한, 상기 잠금 이동시에는, 상기 링(26)의 하면이 상기 플러그부재(12)의 상단면에 접하는 것에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 소정량 이상의 하강이 저지된다.
상기 잠금 상태로부터 상기 잠금해제 상태로 바꿀 때에는, 우선, 상기 클램핑 수단(도시하지 않음)의 고정 상태를 해제하고, 이어서, 상기 잠금 실(34)로부터 압유를 배출하는 동시에 상기 잠금해제 실(35)로 압유를 공급하면 좋다. 이것에 의해, 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)에 의해 상기 슬리브부재(15)가 상승해서 (잠금해제 이동), 그 슬리브부재(15)가 자기의 탄성복원력에 의해 축경상태로 되돌아오므로, 상기 잠금 상태가 잠금해제된다. 그 후, 상기 작업대(2)를 상승시키는 것이다.
본 실시 형태에서는 전술한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)에 끼워넣은 상태로 그 끼워맞춤간극(G)(도 4 및 도 5를 참조)을 소실시켜서 위치 결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 슬리브부재(15)를 쉽고 원활하게 끼워넣을 수 있고, 그것과 동시에, 위치 결정의 정밀도도 양호하다. 또한, 상기 잠금 이동시에는 상기 구동 부재(21)가 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 상기 베이스 플레이트(1)에 압압시킬 수 있으므로, 예를 들면 잠금 구동시에 있어서의 슬리브부재(15)를 낮추는 힘을 충분히 큰 값으로 설정했을 경우에는, 전용의 클램핑 수단을 생략하는 것도 가능하다.
또한, 상기 슬라이드 부분(61·61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))에 있어서는 고정밀도로 위치 결정하는 것이 가능함과 동시에, 상기 슬라이드면(63)과 평행한 방향(상기 제1지름방향(D1))에 있어서는 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)의 위치 엇갈림을 허용할 수 있다.
또 본 실시 형태에서는, 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)의 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림을, 상기 슬라이드 부분(61·61)이 상기 슬라이드면(63)에 따라 슬라이드 하기 때문에 원활하게 흡수할 수 있다. 이 효과를, 도 8의 구성 예와 비교해서 구체적으로 설명한다.
다시 말해, 상기 제2지름방향(D2)에서 정밀한 위치 결정을 행하는 동시에, 상기 제1지름방향(D1)에서 위치 엇갈림을 허용하는 구성으로서는, 도 8과 같은 구성도 생각된다. 이 도 8은, 본 발명자가 먼저 제안한 구조이며, 상기 도 3에 대응하는 도다. 이 경우, 상기 슬라이드 부분(61·61)을 마련하는 대신에, 상기 플러그부재(12)의 외주면에, 상기 제2지름방향(D2)으로 돌출하는 돌출부(91·91)를 서로 지름 방향으로 대면하도록 형성하고 있다. 이 돌출부(91·91)에는 상기 경사 외면(13·13)을 형성하고 있다. 이 경사 외면(13·13)은, 상기 슬리브부재(15)의 상기 경사 내면(17)에 테이퍼 결합이 가능하다. 양쪽 돌출부(91·91)의 사이의 위치에 있어서 상기 플러그부재(12)에는 도피 홈을 형성하고 있어, 이 결과, 상기 슬리브부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이에 상기 제1지름방향(D1)의 간극(A·A)이 형성된다.
이 도 8의 구성에서도, 상기 슬리브부재(15)를 상기 잠금 이동시키는 것에 의해, 상기 제2지름방향(D2)에 있어서는 정밀한 위치 결정을 행하는 동시에, 그것에 수직인 상기 제1지름방향(D1)에 있어서는 상기 슬리브부재(15)가 이점쇄선과 같이 이동함으로써 위치 엇갈림을 허용하는 것이 가능하다.
그렇지만, 도 8의 구성에서는, 상기 돌출부(91·91)에 대하여 상기 슬리브부재(15)가 상기 제1지름방향(D1)으로 이점쇄선과 같이 이동하면, 상기 슬리브부재(15)의 내주의 상기 경사 내면(17)에 대하여 상기 돌출부(91)의 선단면의 상기 경사 외면(13)이 편중되게 접촉된다. 이 편중된 접촉부분에서는 큰 마찰이 발생하기 때문에, 상기 돌출부(91·91)에 대한 상기 슬리브부재(15)의 상기 제1지름방향(D1)의 이동이 원활하게 행하여지지 않는다. 또한, 상기 슬리브부재(15)가 상기 제1지름방향(D1)으로 이동하면, 상기 경사 외면(13)의 구석 혹은 상기 경사 내면(17)에 무리인 힘이 국소적으로 가해지기 쉽다. 특히, 위치 결정한 상태의 상기 작업대(2)에 상기 제2지름방향(D2)의 외력이 가해지면, 그 편중된 접촉부분에 과대한 힘이 가해져서 상기 경사 외면(13)이나 상기 경사 내면(17)에 압흔(壓痕) 등의 손상이 생기는 우려가 있다. 이 폐해를 방지하기 위해서는, 특수합금강철 등의 고급 부재를 사용하거나, 그 사용 부재를 적절하게 경화 처리할 필요가 있으므로, 제조 가격이 높아진다.
또한, 상기 편중된 접촉에 의한 폐해를 완화하기 위해서는, 상기 돌출부(91·91)를 가늘게 형성하고, 그 선단면의 상기 경사 외면(13)과 상기 슬리브부재(15)의 상기 경사 내면(17) 사이의 접촉 면적을 작게 하는 것이 고려될 수 있다. 그러나 그렇게 하여서는, 작은 면적으로밖에 힘이 전달되지 않기 때문에, 상기 슬리브부재(15)의 상기 제2지름방향(D2)의 확경력을 크게 할 수 없다. 또한, 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 낮추는 힘도 충분히 확보할 수 없다.
이 점, 본 실시 형태의 구성(도 7을 참조)에서는, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림을 흡수하도록 상기 슬리브부재(15)가 상기 제1지름방향(D1)으로 이동한 경우라도, 그와함께 상기 슬라이드 부분(61·61)도 이동하므로, 상기 경사 외면(13·13)과 상기 경사 내면(17) 사이가 편중된 접촉으로 되지 않는다. 따라서, 상기 경사 외면(13·13)이나 상기 경사 내면(17)이 손상되는 일도 없다.
또한, 본실시 형태의 구성에서는, 상기 경사 외면(13·13)과 상기 경사 내면(17)의 접촉 면적을 넓게 한 경우라도, 상기 슬리브부재(15)는 상기 슬라이드 부분(61·61)과 함께 상기 슬라이드면(63)을 따라 원활하게 이동한다. 따라서, 상기 잠금 동작 시는, 상기 슬리브부재(15)는 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림에 추종하여 원활하게 슬라이드 이동하고, 그 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림을 원활하게 흡수할 수 있다. 이것은, 상기 경사 외면(13·13)과 상기 경사 내면(17)의 접촉 면적을 크게 할 수 있고, 상기 슬리브부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 작용시키는 확경력을 크게 할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 상기 슬리브부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한 상태에서 상기 작업대(2)를 내리는 힘을 크게 할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본실시 형태에 있어서 상기 슬리브부재(15)는 고리 모양으로 형성되어 있다. 따라서, 가루 또는 조각 등의 이물이 상기 슬리브부재(15) 안에 침입하기 어렵다.
또한, 상기 슬리브부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이에는 상기 제1지름방향(D1)의 간극(A·A) 가 형성되어 있다. 따라서, 상기 잠금 이동 시, 상기 슬리브부재(15)는 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림에 추종하여 원활하게 슬라이드 이동하고, 그 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림을 원활하게 흡수할 수 있다.
또한, 본실시 형태에서는, 상기 슬리브부재(15)에는 상기 슬릿(51)이 형성되어 있다. 그리고 이 슬릿(51)에 의해 상기 슬리브부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성되어 있다. 따라서, 그 슬리브부재(15)를 확경방향 및 축경방향으로 변형가능한 간소한 구성이 실현된다. 또한, 상기 슬리브부재(15)를 이음매 없는 형태로 형성할 경우에 비해, 상기 슬리브부재(15)의 변형량을 크게 할 수 있다. 따라서, 축경상태에서의 상기 끼워맞춤간극(G)(도 4 및 도 5에 도시)의 간극량을 크게 할 수 있으므로, 상기 스트레이트 외면(16)을 상기 위치결정구멍(5)에 끼워넣을 때의 작업성이 양호하다.
또한, 본실시 형태에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)의 상기 슬릿(51)은, 상기 슬라이드 부분(61)의 외면(상기 경사 외면(13))에 대면하도록 배치되어 있다. 따라서, 가루 또는 조각 등의 이물이, 상기 슬리브부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이의 간극(상기 간극(A))에 상기 슬릿(51)을 통해서 들어가지 않는 구성으로 할 수 있어, 그 이물에 기인하는 고장 등의 트러블을 확실하게 회피할 수 있다.
이상으로 제1실시 형태를 설명했지만, 이 제1실시 형태는, 이하의 (1)로부터 (6)에 도시한 바와 같이 변경할 수 있다.
(1) 상기한 경사 외면(13)은, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면에 마련하는 것에 대신, 그 슬라이드 부분(61·61)의 외측에 배치한 다른 부재의 외면에 마련해도 좋다. 또한, 상기한 슬라이드 외면(64)은, 상기 플러그부재(12)의 외면에 마련하는 대신, 그 플러그부재(12)의 외측에 배치한 다른 부재의 외면에 마련해도 좋다.
상기한 한 쌍의 슬라이드 부분(61·61)과 상기 칼라(54)는, 별체로 구성하는 대신에, 일체로 구성해도 좋다.
또한, 상기한 한 쌍의 슬라이드 부분(61·61)은, 상기한 각 간극(A)을 따라 뻗는 박육(搏肉) 부재(도시하지 않음)를 통하여 연결하여도 좋고 또는 상기한 박육부재와 일체로 구성해도 좋다.
(2) 상기 슬리브부재(15)에 슬릿(51)을 형성하지 않고, 상기 슬리브부재(15)를 이음매 없는 고리 모양으로 형성해도 좋다.
(3) 상기 구동 부재(21)는, 유압에 의해 잠금 구동 및 잠금해제 구동하는 구성으로 되어있지만, 그 대신, 예를 들면 압축 공기를 상기 잠금 실(34)이나 상기 잠금해제 실(35)에 공급해서 구동하는 구성이어도 좋다. 또한, 압력 유체에 의한 구동에 한정하지 않고, 잠금 구동을 예를 들면 용수철에 의해 행하여도 좋고, 잠금해제 구동을 용수철에 의해 행하여도 좋다. 용수철로서는, 압축 코일 용수철이나, 1매 또는 적층형상의 접시 용수철 등을 고려할 수 있다.
(4) 상기 플러그 수단(6)을 상기 위치결정구멍(5)에 끼워넣는 방법으로서는, 상기 작업대(2)를 하강시키는 대신에, 상기 베이스 플레이트(1)를 상승시켜도 좋다. 또한, 상기 작업대(2)의 하강과 상기 베이스 플레이트(1)의 상승을 동시에 행하게 하는 구성이여도 좋다.
(5) 상기 위치결정구멍(5)은 작업대(2)에 관통형상으로 형성되어 있지만, 상기 위치결정구멍(5)을 상기 작업대(2)의 하면 쪽으로만 개구된 형태로 형성해도 좋다
(6) 상기 플러그부재(12) 및 상기 위치결정구멍(5)을 그 축선이 옆으로 향하도록 배치하고, 상기 플러그 수단(6)을 상기 위치결정구멍(5)에 수평방향으로 끼워넣는 구성으로해도 상관없다. 비스듬한 방향으로 끼워넣는 구성이라도 물론 상관없다.
그 다음에, 도 9 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 위치결정장치에 관한 또다른 복수의 실시 형태 및 변형 예를 설명한다. 이들 다른 실시 형태에 있어서는, 상기한 제1실시 형태의 구성 부재와 같은 부재 또는 유사한 부재에 원칙적으로 동일한 부호를 붙이고 있다.
〔제2실시 형태〕
도 9는 위치결정장치의 제2실시 형태를 나타내는 도이며, 도 4에 대응하는 도이다.
이 제2실시 형태에서는 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)에 보스부를 형성하지 않고, 그 대신에, 상기 하우징(9)의 상기 프렌지(9a)의 상면을 상기 지지면(1a)으로 하고, 이 지지면(1a)에 상기 작업대(2)의 상기 피지지면(2a)을 받아들이도록 구성하고 있다.
상기 플러그부재(12)의 상단 면에 개구한 나사 구멍(66)에 플랜지 볼트(67)의 하부가 나사결합된다. 이 플랜지 볼트(67)의 두부(頭部)에는 도면에서 생략된 6각형의 구멍이 개구되며, 이 구멍에 육각 렌치(68)를 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 결합할 수 있다. 이 플랜지 볼트(67)의 두부와 플랜지부 사이에는, 상기 캡부재(25)가, 상대적으로 회전 가능하고 또한 상하이동이 불가능하게 지지된다. 이 캡부재(25)의 하부에 형성한 걸림 요부(56)에는 상기 슬리브부재(15)의 상기 상(上) 프렌지(27)가 끼워맞춰진다.
본 실시 형태에서는, 상기 플랜지 볼트(67)가 전술한 구동 부재(21)에 상당한다. 또한, 상기 나사 구멍(66)과 상기 육각 렌치(68)가, 전술한 구동 수단(D)을 구성한다.
상기 육각 렌치(68)를 상기 플랜지 볼트(67)의 머리부분의 구멍에 끼워넣어서 회전시키면, 그 플랜지 볼트(67)가 상하 방향으로 나사이동한다. 이것에 의해, 상기 슬리브부재(15)가 아래쪽으로 잠금 이동하거나, 또는 위쪽으로 잠금해제 이동한다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)는, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면의 상기 경사 외면(13·13)과의 테이퍼 결합에 의해, 지름 방향으로 확경 또는 축경된다. 그 밖의 구성 및 동작에 대해서는, 상술의 제1실시 형태와 같다.
〔제3실시 형태〕
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제3실시 형태를 도시하고 있다.
도 10은 도 4에 대응하는 도면이다. 도 11은 도 10의 11-11선의 단면도이며, 도 5에 대응하는 도면이다. 도 12는 도 11의 요부 확대도이다. 도 13은 잠금 상태의 위치결정장치의 평면단면도이며, 도 7에 대응하는 도면이다.
이 제3실시 형태에서는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 상기 슬라이드면(63·63)을 위쪽(선단방향)을 향함에 따라 상기 플러그부재(12)의 축심에 근접하도록 경사 시켜서 형성하고 있다. 또한, 이것에 대응시켜서, 상기 플러그부재(12)에는, 상기 슬라이드면(63)에 테이퍼 결합 가능한 경사 외면(64)을 형성하고 있다. 또한, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면은 스트레이트면으로 형성되어 있다.
상기 플러그부재(12)의 상단부의 수나사에는 캡너트(25)가 나사결합되어 있다. 또한, 상기 플러그부재(12)에는, 지름 방향으로 대면하는 한 쌍의 관통 구멍(78·78)이 형성된다. 이 관통 구멍(78·78)은 상하 방향으로 가늘고 긴 구멍 형태를 하고 있다.
상기 슬라이드 부분(61·61)의 각각에 지름 방향의 연결 구멍(79·79)이 형성된다. 이 연결 구멍(79·79)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1지름방향(D1)으로 가늘고 긴 구멍 형태를 하고 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 상기 피스톤로드(23)의 상단부(선단부)에는 연결 핀(52)의 중앙부가 고착된다. 상기 연결 핀(52)은 상기 관통 구멍(78·78)을 삽입통과해서 뻗고, 그 양끝부분이 상기 슬라이드 부분(61·61)의 상기 연결 구멍(79·79)에 삽입된다.
상기한 바와 같이, 상기 관통 구멍(78·78)은 상하방향으로 가늘고 긴 장공 형태로 형성되어 있으므로, 상기 연결 핀(52)의 상하 방향의 이동이 허용되어 있다. 또한, 상기 연결 구멍(79·79)은 상기 제1지름방향(D1)으로 가늘고 긴 장공 형태로 형성되어 있으므로, 상기 슬라이드 부분(61·61)은 상기 연결 핀(52)에 대하여 그 제1지름방향(D1)으로 이동할 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 상기 플러그부재(12)의 외주에는 고리 모양의 슬리브부재(15)가 배치되어 있다. 이 슬리브부재(15)는 박육 원통 형태로 형성되고 있어, 그 둘레벽(15a)에는 슬릿을 형성하지 않고, 둘레방향으로 이음매 없는 형태로 구성되어 있다. 또한, 이 슬리브부재(15)의 내주면 및 외주면이 스트레이트 면으로 형성되어 있다.
도 12는, 도 11에 도시된 상기 두개의 슬라이드 부분(61.61) 중 한쪽을 확대해서 도시한 것이다. 이 도에 도시한 바와 같이, 각각의 상기 슬라이드 부분(61)의 외면에는 두 개의 접촉부(61a·61a)와 그 두 접촉부 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되어 있다. 상기 접촉부(61a·61a)는, 원호 면으로 형성하고, 상기 슬리브부재(15)의 내주면에 접촉하도록 구성하고 있다. 또한, 상기 도피부(61b)는 평평한 면으로 형성하고 있어, 이 도피부(61b)와 상기 슬리브부재(15)의 내주면 사이에 간극(B)이 형성되어 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 잠금해제 상태에 있어서 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출하는 동시에 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급하면, 상기 구동 부재(21)가 아래쪽으로 구동된다. 이 구동 부재(21)의 하강에 따라, 상기 연결 핀(52)이 상기 관통 구멍(78) 안을 아래쪽으로 이동하고, 그 양끝에 연결되어 있는 상기 슬라이드 부분(61·61)을 내린다 (잠금 이동)
이 결과, 상기 슬라이드 부분(61·61)이, 상기 슬라이드면(63)과 상기 경사 외면(64)의 테이퍼 결합에 의해 확경방향으로 변위하고, 상기 슬리브부재(15)를 내부로부터 압동한다. 이 결과, 그 슬리브부재(15)는, 상기 슬라이드 부분(61·61)이 대면 배치되는 상기 제2지름방향(D2)에서는 확경하고, 그것과는 수직인 상기 제1지름방향(D1)에서는 축경하도록 탄성 변형하여, 도 13에 도시된 바와 같은 대략 타원형을 나타낸다. 그것과 동시에, 상기 슬리브부재(15)에 있어서 확경방향으로 변형한 부분이, 상기 작업대(2)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다.
이 제3실시 형태도 상기 제1실시 형태와 같이, 상기 슬리브부재(15)가 상기확경방향의 힘을 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 작용시키는 것은, 상기 슬라이드 부분(61·61)에 대면하는 부분뿐(엄밀하게는, 도 12에 도시한 상기 접촉부(61a)의 부분뿐)이다. 따라서, 상기 밀착에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림(도 11에 도시한 위치 엇갈림) 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 엇갈림은 시정된다. 한편, 상기 슬라이드 부분(61·61)은 상기 슬라이드면(63) 및 상기 경사 외면(64)에 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동이 자유롭기 때문에, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)는 상기 슬라이드 부분(61·61)과 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림은 허용된다.
상기 잠금 상태를 해제하기 위해서는, 상기 제1실시 형태와 같이, 상기 잠금 실(34)로부터 압축된 기름을 배출하여, 상기 잠금해제 실(35)에 압유를 공급하면 좋다. 그러면, 상기 피스톤(22)이 상승되고, 상기 피스톤로드(23)에 상기 연결 핀(52)을 통해 연결되는 상기 슬라이드 부분(61·61)도 상승한다(잠금해제 이동). 이 결과, 상기 슬리브부재(15)는 그 자체가 갖는 탄발력에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)을 축경방향으로 눌러 되돌리면서, 상기 제2지름방향(D2)의 확경상태를 해제한다. 이렇게 해서 잠금 상태가 해제된다.
또한, 이 위치결정장치에 있어서는, 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 내릴 수는 없으므로, 상기 작업대(2)의 피지지면(2a)을 상기 베이스 플레이트(1)의 지지면(1a)에 대하여 상기 플러그부재(12)의 축심 방향으로 누르기 위한 전용의 클램핑 수단(도시하지 않음)이 원칙적으로 필요하다. 단, 상기 작업대(2)의 중량이 상당히 클 경우 등은, 그 작업대(2) 자체의 중량에 의해 상기 피지지면(2a)이 상기 지지면(1a)에 실질적으로 눌러지는 것이 되므로, 전용의 클램핑 수단을 생략할 수도 있다.
이상으로 제3실시 형태의 위치결정장치를 설명했지만, 이 위치결정장치에서는 상기 슬리브부재(15)가 이음매 없는 고리 모양으로 형성되어 있으므로, 그 슬리브부재(15)의 내부에 가루 또는 조각 등의 이물질이 들어가기 어렵게 구성이 되어 있다.
또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 각각의 외면에는, 상기 접촉부(61a·61a) 사이에 상기 도피부(61b)가 형성되고, 그 도피부(61b)와 상기 슬리브부재(15)의 내면 사이에 간극(B)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍(5)의 내경이 클 경우 등, 그 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위해서 상기 슬리브부재(15)의 큰 변위 및 변형이 필요할 경우라도, 적절하게 위치 결정할 수 있다. 다시 말해, 각각의 슬라이드 부분(61·61)에 대해서 2개, 합계 4개의 상기 접촉부(61a·61a)가 상기 슬리브부재(15)를 압동하고, 상기 도피부(61b)에 있어서는 압동하지 않는 구성이 되므로, 상기 슬리브부재(15)는, 대경(大徑)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 따르도록 적절히 변형하여 밀착하고, 상기 접촉부(61a)의 4점에서 확경력(상기 제2지름방향(D2)의 힘)을 더해, 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12) 사이에 발생한 상기 제2지름방향(D2)의 위치 엇갈림을 적절하고 확실하게 시정할 수 있다.
또한 이상에서 설명한 제3실시 형태의 위치결정장치에 있어서는, 상기 슬리브부재(15)의 둘레벽(15a)에 슬릿을 형성하고, 그것에 의해 그 슬리브부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 크게 변형할 수 있게 구성해도 좋다.
〔제4실시 형태〕
도 14 내지 도 17은 본 발명의 제4실시 형태를 나타내고 있다.
도 14는 도 4에 대응하는 도면이다. 도 15는, 도 14의 15-15선의 단면도로서, 도 5에 대응하는 도면이다. 도 16은 도 7에 대응하는 도면이다.
이 제4실시 형태에서는, 상기 슬라이드 부분(61)의 상기 슬라이드면(63)을, 위쪽(선단방향)으로 향함에 따라 플러그부재(12)의 축심에 근접하도록 경사시켜서 형성하고 있다. 또한, 이것에 대응하여, 상기 플러그부재(12)에는, 상기 슬라이드면(63)에 테이퍼 결합 가능한 경사 외면(64)을 형성하고 있다. 또한, 상기 슬라이드 부분(61·61)에는, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착가능한 상기 스트레이트 외면(16)을 형성하고 있다.
상기 캡부재(25)와 상기 링(26)의 사이에 형성되는 홈에는, 원통 형태로 형성한 연결 부재(81)의 상(上) 프렌지(27)가 결합된다. 이 연결 부재(81)의 주벽에는, 상기 경사 외면(64)에 대면하는 지지창(82)을 형성하고 있다. 이 지지창(82)에는, 상기 슬라이드 부분(61)이 지름 방향으로 이동이 자유롭게 되도록 끼워맞춰져 있다.
한 쌍의 상기 슬라이드 부분(61)에는, 관통 구멍(83)이 둘레방향으로 형성되어 있다. 이 관통 구멍(83)에는, 상기 플러그부재(12)의 외주로 배치된 링 용수철(부세부재)(84)이 삽입되어 있다.
도 14 및 도 15에 도시한 잠금해제 상태에 있어서 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출하는 동시에 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급하면, 상기 구동 부재(21)가 아래쪽으로 구동된다. 이 구동 부재(21)의 하강에 따라 상기 연결 부재(81)가 아래쪽으로 이동하고, 이 연결 부재(81)에 연결되어 있는 상기 슬라이드 부분(61·61)을 아래쪽으로 내린다(잠금 이동).
이 결과, 상기 슬라이드 부분(61·61)이, 상기 슬라이드면(63)과 상기 경사 외면(64)의 테이퍼 결합에 의해, 상기 링 용수철(84)을 탄성 변형시키면서, 확경방향(상기 제2지름방향(D2))으로 변위한다. 이렇게 해서, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 상기 스트레이트 외면(16)이 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다.
이 제4실시 형태에서는, 상기 슬라이드 부분(61·61)이 상기 제2지름방향(D2)으로 확경변위하여, 그 스트레이트 외면(16)을 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시켜서 확경력을 작용시키는 구성이다. 따라서, 이 밀착에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림(도 15에 도시된 위치 엇갈림) 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 엇갈림은 시정된다. 한편, 상기 슬라이드 부분(61·61)은 상기 슬라이드면(63) 및 상기 경사 외면(64)에 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동이 자유롭기 때문에, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드 부분(61·61)은, 위치결정구멍(5)을 압압할 때, 그 위치결정 구멍(5)의 내주면으로부터 받는 반력의 상기 제1지름방향(D1)의 성분(분력)에 의해, 상기 연결 부재(81)와 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 엇갈림 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 엇갈림은 허용된다.
본 실시 형태에서는, 확경방향으로 변위하는 상기 슬라이드 부분(61·61)이 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 직접 밀착하는 구성이다. 따라서, 상기 슬리브부재(15)를 변형시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키는 전술한 제1 내지 제3실시 형태에 비해, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 변위량을 크게 할 수 있다.
도 17은, 도 16에 도시된 상기 슬라이드 부분(61·61) 중 한쪽을 확대해서 도시한 것이다. 이 도 17에 도시한 바와 같이, 각각의 상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면에는, 2개의 접촉부(61a·61a)과, 그 2개의 접촉부 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되어 있다. 상기 접촉부(61a·61a)(상기 스트레이트 외면(16)에 상당)는, 원호 면으로 형성하고, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉가능하게 구성하고 있다. 또한, 상기 도피부(61b)는 평탄한 면으로 형성하고 있다. 그리고 상기 접촉부(61a·61a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착했을 때에, 이 도피부(61b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 사이에 간극(B)이 형성된다.
이렇게 접촉부(61a)와 도피부(61b)가 형성되어 있으므로, 상기 위치결정구멍(5)의 내경이 클 경우 등, 그 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위해서 상기 슬라이드 부분(61·61)의 큰 변위가 필요할 경우라도, 적절하게 위치 결정할 수 있다. 다시 말해, 각각의 슬라이드 부분(61·61)에 대해서 2개씩, 합계 4개의 상기 접촉부(61a·61a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 압동하고, 상기 도피부(61b)에 있어서는 압동하지 않는 구성이 되므로, 상기 접촉부(61a)의 4점에서 확경력(상기 제2지름방향(D2)의 힘)을 가해, 상기 위치결정 구멍(5)과 상기 플러그부재(12) 사이에 발생한 상기 제2지름방향(D2)의 위치 엇갈림을 적절하고 확실하게 시정할 수 있다.
〔변경 태양〕
상기한 제1 내지 제4실시 형태의 위치결정장치는 다음과 같이 변경가능하다.
(1) 상기 플러그부재(12)와 상기 하우징(9)은 일체로 구성하는 대신, 별체로 형성해도 좋다. 이 경우, 상기 플러그부재(12)를 볼트, 나사 등에 의해 하우징(9)에 단단하게 고정하면 좋다.
(2) 또한, 상기 하우징(9)과 상기 베이스 플레이트(1)는 별체로 형성하는 대신, 일체로 형성해도 좋다.
(3) 상기 슬라이드면(63·63)이나 상기 슬라이드 외면(경사 외면)(64·64)은, 상기 제1지름방향(D1)으로 평행하게 형성하지 않고, 그 제1지름방향(D1)에 대하여 경사지게 형성해도 좋다.
(4) 상기 슬라이드 부분(61·61)은, 한 쌍으로 구비하는 경우에 한정되지 않고, 두 쌍 이상 구비할 수도 있다.
〔클램핑 시스템〕
이하에, 상기 위치결정장치의 클램핑 시스템(clamping system)으로의 제1적용예를 도 18을 참조해서 설명한다.
도 18은 상기 클램핑 시스템의 모식평면도이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 머시닝센터의 테이블(T)의 상면에 상기 베이스 플레이트(1)가 고정된다. 상기 작업대(2)는, 본 발명의 클램핑 시스템를 통하여, 상기 베이스 플레이트(1)에 대하여 착탈이 자유롭게 구성되어 있다. 이 클램핑 시스템는, 제1의 위치결정장치(101)와 제2의 위치결정장치(102)를 갖추고 있다.
상기 작업대(2)는, 복수 개 준비되어 있어 (도에서는 1개만 도시됨), 필요에 따라 교환해서 상기 베이스 플레이트(1)에 장착 가능하게 되어 있다. 상기 작업대(2)가 상기 베이스 플레이트(1)에 장착될 때는, 상기한 2개의 위치결정장치(101·102)에 의해 위치 결정 및 고정된다.
제1의 위치결정장치(101)는, 상기 작업대(2)에 형성한 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 끼워지는 슬리브부재(15)를 구비하고, 이 슬리브부재(15)의 거의 전둘레에 걸쳐 확경력을 작용시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시켜, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 수평방향으로 위치 결정한다. 구체적으로는, 상기 위치결정구멍(5)의 축심이 상기 제1의 위치결정장치(101)의 축심(A)에 일치하도록 위치 결정된다. 계속해서, 그 밀착한 상기 슬리브부재(15)를 아래쪽으로 구동하여, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 고정하도록 구성하고 있다.
또한, 상기 제1의 위치결정장치(101)의 구체적인 구성은 여러 가지 생각될 수 있지만, 예를 들면, 제1실시 형태의 위치결정장치에 있어서 상기 슬라이드 부분(61·61)을 마련하지 않고, 상기 플러그부재(12)의 외주 전체에 걸쳐 테이퍼형상의 경사 외면(13)을 형성하고, 그 경사 외면(13)에 상기 슬리브부재(15)의 상기 경사 내면(17)을 테이퍼 결합이 가능하게 구성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 제2의 위치결정장치(102)로서, 상기 제1실시 형태의 위치결정장치(도 1 및 도 2 참조)가 채용되어 있다. 상기 슬라이드 부분(61·61)은, 2개의 위치결정장치(101·102)의 축심(A·B) 끼리를 잇는 직선(L)에 거의 직교 하는 방향으로 대면하도록 배치된다. 바꿔 말하면, 상기 제2지름방향(D2)이 상기 직선(L)에 거의 직교하도록 배치된다. 따라서 상기 슬리브부재(15)에는 상기 슬라이드 부분(61·61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))으로 확경력이 작용하고, 이것에 의해, 상기 작업대(2)가 상술의 축심(A)를 중심으로 해서 선회하는 것을 저지한다. 그리고, 이때, 상기 슬리브부재(15)는 상기 슬라이드 부분(61·61)과 함께 상기 슬라이드면(63·63)에 따라 (상기 제1지름방향(D1)으로) 이동함으로써, 상기한 축심(A)에 대한 지름 방향의 오차는 흡수된다. 계속해서, 그 밀착한 상기 슬리브부재(15)를 아래쪽으로 구동하여, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 고정한다.
본 클램핑 시스템에서는, 상기 제2의 위치결정장치(102)로서 제1실시 형태의 위치결정장치를 채용하고 있기 때문에, 위치 결정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 상기 작업대(2)와 상기 베이스 플레이트(1)를 착탈할 때에, 상기 제2의 위치결정장치(102)에 있어서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과 상기 스트레이트 외면(16) 사이에 전술한 끼워맞춤간극(G)(도 4 및 도 5에 도시)을 형성한 상태로 할 수 있다. 따라서 착탈시의 작업성이 양호하다. 또한, 전술한 잠금 이동시에, 상기 제2의 위치결정장치(102)에 있어서 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 상기 베이스 플레이트(1)에 대하여 근접시키는 것이 가능하기 때문에, 필요에 따라서, 전용의 클램핑 수단을 생략할 수 있다.
또한, 본 클램핑시스템과 같이, 복수의 위치결정장치(101·102) 중 적어도 1개로서 전술한 제1실시 형태의 위치결정장치를 채용함으로써, 여러 가지 태양의 위치 결정을 행할 수 있는 클램핑 시스템를 제공할 수 있다.
도 19는, 상기 위치결정장치의 클램핑 시스템으로의 제2 적용예를 도시하는 평면모식도다. 이 제2 적용예는, 긴 형상의 작업대(2)를 상기 베이스 플레이트(1)에 고정하기 위한 적합한 하나의 예로서 구성되어 있다. 이 제2적용 예에서는 도 19에 도시한 바와 같이, 상기 제1실시 형태의 3개의 위치결정장치(111-113)가, 그 작업대(2)의 길이방향을 따라 나란히 마련되어 있다.
중간 위치의 위치결정장치(112)에 있어서는, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 대면 방향은 상기 작업대(2)의 길이방향에 따르고 있다. 이 위치결정장치(112)에서는, 상기 작업대(2)의 길이방향에 있어서의 위치 결정을 행한다.
또한, 끝단에 위치한 위치결정장치(111·113)에 있어서는, 상기 슬라이드 부분(61·61)의 대면 방향은 상기 작업대(2)의 길이방향에 거의 수직으로 되어 있다. 이 위치결정장치(111·113)는, 상기 작업대(2)의 길이방향과 수직인 방향에 있어서의 위치 결정을 행하는 동시에, 상기 중간위치의 위치결정장치(112)의 축심을 중심으로 상기 작업대(2)가 선회하는 것을 저지한다.
〔클램핑 시스템의 변경 태양〕
상기 클램핑 시스템(clamping system)은 다음과 같이 변경가능하다.
(1) 도 18의 제1적용 예에 있어서는, 상기 제2의 위치결정장치(102)로서 상기 제1실시 형태의 위치결정장치를 채용하는 구성으로 한정되지 않고, 예를 들면 전술한 제2 내지 제4의 실시 형태의 위치결정장치를 채용할 수 있다. 도 19의 제2적용 예에 있어서도, 제1실시 형태의 위치결정장치를 대신하여, 제2 내지 제4의 실시 형태의 위치결정장치를 사용할 수 있다.
(2) 도 18의 제1적용 예에 있어서는, 상기 위치결정장치(101·102) 이외에, 상기 작업대(2)의 상기 피지지면(2a)을 상기 베이스 플레이트(1)의 상기 지지면(1a)에 압압가능한 클램핑 수단을 특별히 마련할 수도 있다. 도 19의 제2적용 예에 있어서도 마찬가지이다.
(3) 상기의 제1블록과 제2블록의 조합은, 예시한 베이스 플레이트(1)와 작업대(2)의 조합을 대신하여, 공작 기계 테이블과 작업대의 조합, 작업대와 지그 베이스(jig base)의 조합, 지그 베이스와 공작물(work piece)의 조합, 용접 지그 등의 작업용 지그와 공작물 등의 작업물의 조합이여도 좋다. 또한, 사출 형성기나 프레스기의 반면(盤面)과 금형의 조합이여도 좋다. 이 외에도, 본 발명은, 레이져(laser) 가공기나 방전 가공기 등의 각종의 가공 기계의 공작물 또는 툴 등의 위치 결정에도 적용가능하다.

Claims (14)

  1. 제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시키고,
    상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 대면하는 복수의 슬라이드 부분(61·61)을, 그 대면 방향에 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동 가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치하고,
    상기 슬라이드 부분(61·61)의 외주에, 확경 및 축경 가능한 고리 모양의 압압부재(15)를 배치하고,
    구동 수단(D)에 의해, 상기 슬라이드 부분(61·61)이, 상기 대면 방향인 제2지름방향(D2)으로 상기 압압부재(15)를 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 둘레면에 압압함으로써, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 부분(61·61)의 외면에는, 선단방향으로 향함에 따라 상기 플러그부재(12)의 축심에 근접하는 경사 외면(13·13)을 형성하고,
    상기 압압부재(15)에는, 상기 경사 외면(13·13)에 테이퍼 결합 가능한 경사 내면(17)을 형성하고,
    상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심 방향으로 이동가능하게 삽입하여, 이 구동 부재(21)를 상기 압압부재(15)에 연결하고,
    상기 구동 부재(21)를 통해 상기 압압부재(15)를 기단(基端)방향으로 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키고,
    상기 구동 부재(21)를 통해 상기 압압부재(15)를 선단방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 잠금해제하여 상기 밀착을 해제하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플러그부재(12)에는, 선단방향을 향함에 따라 축심에 근접하는 경사 외면(64·64)을 상기 제2지름방향(D2)으로 대면시켜서 형성하고,
    상기 경사 외면(64·64)에 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단 측으로부터 테이퍼 결합가능하게 구성하고,
    상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심 방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동 부재(21)를 상기 슬라이드 부분(61·61)에 연결하고,
    상기 구동 부재(21)를 통하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 기단 방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키고,
    상기 구동 부재(21)를 통하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단방향으로 잠금해제를 위해 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압압부재(15)는 고리 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압압부재(15)와 상기 플러그부재(12) 사이에 상기 제1지름방향(D1)의 간극(A·A)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 압압부재(15)에는 슬릿(51)이 형성되어, 이 슬릿(51)에 의해 상기 압압부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 압압부재(15)는 이음매가 없는 고리 모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 상기 슬라이드 부분(61)의 외면에는, 상기 압압부재(15)의 내면에 접촉하는 2개의 접촉 부분(61a·61a)과, 이 2개의 접촉 부분(61a·61a) 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되며,
    상기 도피부(61b)와 상기 압압부재(15) 사이에 간극(B)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  9. 제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시키고,
    상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 대면하는 복수의 슬라이드 부분(61·61)을, 그 대면 방향에 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동 가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치함과 동시에, 상기 대면 방향인 제2지름방향(D2)으로 확경 및 축경 가능하게 구성하고,
    구동 수단(D)에 의해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 둘레면에 압압함으로써, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플러그부재(12)에는, 선단방향으로 향함에 따라 축심에 근접하는 경사 외면(64·64)을 상기 제2지름방향(D2)으로 대면시켜서 형성하고,
    상기 플러그부재(12)의 외주에 원통 형태의 연결 부재(81)를 배치하고,
    그 연결 부재(81)에 상기 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 이동가능하게 지지하는 동시에, 이들 슬라이드 부분(61·61)을 상기 경사 외면(64·64)에 선단 측으로부터 테이퍼 결합가능하게 구성하며,
    상기 플러그부재(12) 안에 구동 부재(21)를 축심 방향으로 이동가능하게 삽입하여, 이 구동 부재(21)를 상기 연결 부재(81)에 연결하며,
    상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 기단 방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 그 슬라이드 부분(61·61)을 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키며,
    상기 구동 부재(21)를 통해 상기 슬라이드 부분(61·61)을 선단 방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  11. 제10항에 있어서,
    축경방향의 탄발력을 상기 슬라이드 부분(61·61)에 작용시키는 부세(付勢)부재(84)를 구비한 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  12. 제9항에 있어서,
    각각의 상기 슬라이드 부분(61)의 외면에는, 2개의 접촉 부분(61a·61a)과, 이들 2개의 접촉 부분(61a·61a) 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되며,
    상기 접촉부분 (61a·61a)이 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉했을 때에, 상기 도피부(61b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 사이에 간극(B)이 형성되는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
  13. 제1항 또는 제9항에 기재된 위치결정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램핑 시스템.
  14. 복수의 위치결정장치를 구비하고, 그 중에 적어도 하나가 제1항 또는 제9항에 기재된 위치결정장치인 것을 특징으로 하는 클램핑 시스템.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4554521B2 (ja) * 2003-10-09 2010-09-29 株式会社コスメック 位置決め装置及びそれを備えるクランピングシステム
US7758030B2 (en) * 2003-10-20 2010-07-20 Kosmek Ltd. Positioning apparatus and clamping system having the same
FR2909914B1 (fr) * 2006-12-15 2009-06-26 Thales Sa Dispositif de fixation rapide d'un ensemble mecanique sur un support
JP4799487B2 (ja) * 2007-06-19 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 ワークの位置決め方法、及び位置決め装置
US10052744B2 (en) * 2011-01-10 2018-08-21 GM Global Technology Operations LLC Fixture for supporting a workpiece
CN102218667B (zh) * 2011-05-30 2013-01-09 中国北车集团大连机车车辆有限公司 齿轮箱的定位方法
JP5946706B2 (ja) * 2012-07-04 2016-07-06 パスカルエンジニアリング株式会社 物体位置決め固定装置
CN202952084U (zh) * 2012-08-03 2013-05-29 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 定位结构及采用该定位结构的加工装置
CN103896048B (zh) * 2014-03-04 2015-10-28 哈尔滨工程大学 一种自适应周向定位装置
TWI510718B (zh) * 2014-03-21 2015-12-01 Fivetech Technology Inc Push - type positioning parts and their packaging structure
CN104275609B (zh) * 2014-09-16 2016-04-13 芜湖市华益阀门制造有限公司 一种内孔定位夹具
CN107962417A (zh) * 2017-11-09 2018-04-27 苏州亿高德精密机械有限公司 一种用于铣床的夹具
US11478901B2 (en) * 2020-06-04 2022-10-25 Rimeco Products, Inc. Pneumatic fixture clamp

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11188551A (ja) * 1997-12-24 1999-07-13 Kosmek Ltd クランプ装置
JP2003097519A (ja) * 2001-09-21 2003-04-03 Pascal Corp クランプ装置
KR20030030855A (ko) * 2001-10-12 2003-04-18 가부시키가이샤 코스멕 클램핑 장치
JP2003260624A (ja) * 2002-03-05 2003-09-16 Kosmek Ltd 位置決め装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5727640A (en) 1980-07-23 1982-02-15 Nissan Motor Co Ltd Positioning pin which can detect breakage
JPH0349289Y2 (ko) * 1983-07-20 1991-10-22
JP2002361533A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Kosmek Ltd データム機能付きクランプ装置
TWI262835B (en) * 2002-02-22 2006-10-01 Kosmek Kabushiki Kaisha Automatic positioning device
JP4554521B2 (ja) * 2003-10-09 2010-09-29 株式会社コスメック 位置決め装置及びそれを備えるクランピングシステム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11188551A (ja) * 1997-12-24 1999-07-13 Kosmek Ltd クランプ装置
JP2003097519A (ja) * 2001-09-21 2003-04-03 Pascal Corp クランプ装置
KR20030030855A (ko) * 2001-10-12 2003-04-18 가부시키가이샤 코스멕 클램핑 장치
JP2003260624A (ja) * 2002-03-05 2003-09-16 Kosmek Ltd 位置決め装置

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CN100478127C (zh) 2009-04-15
US7793924B2 (en) 2010-09-14

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