KR101083486B1

KR101083486B1 - 위치결정장치 및 이를 구비한 클램핑 시스템

Info

Publication number: KR101083486B1
Application number: KR1020067009298A
Authority: KR
Inventors: 케이타로 요네자와; 요스케 하루나
Original assignee: 가부시키가이샤 코스멕
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2011-11-16
Also published as: TWI393605B; US20080157451A1; TW200517209A; EP1679151B9; CN1871098A; US20070138725A1; ATE477078T1; KR20060118480A; US7758030B2; EP1679151B1; JPWO2005037485A1; EP1679151A1; US7758031B2; CN100486761C; DE602004028641D1; EP1679151A4; WO2005037485A1; JP4554522B2

Abstract

제2블록에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록으로부터 돌출시킨다. 플러그부재(12)를 끼워 대면하는 복수의 슬라이드부분(61, 61)을, 그 대면 방향에 거의 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치한다. 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 제1압압부재(15)를, 확경 및 축경가능하고, 또한 축심방향으로 소정범위 내에서 이동가능하게 배치한다. 구동수단(D)에 의해 제1압압부재(15)를 기단방향으로 구동함으로써, 슬라이드부분(61, 61)이 제2압압부재(19)를 통하여 제1압압부재(15)를 확경시키고, 이에 의해, 플러그부재(12)에 대하여 슬라이드부분(61, 61)을 제1지름방향(D1)으로 이동시킨다. 이 이동 후에, 제2압압부재(19)의 기단방향으로의 이동이 저지됨으로써, 제1압압부재(15)가 위치결정구멍(5)의 내주면을 제2지름방향(D2)으로 강력하게 압압한다.

위치결정, 클램핑, 공작기계

Description

위치결정장치 및 이를 구비한 클램핑 시스템{Positioning Device And Clamping System With The Device}

본 발명은 공작기계 테이블 등의 제1블록에 작업대 등의 제2블록을 위치결정하는 장치에 관한 것이다. 또한, 이러한 위치결정장치를 구비하는 클램핑 시스템에 관한 것이다.

이 종류의 위치결정장치는, 일반적으로는 가동부재(제2블록)의 피(被)지지면에 개구시킨 원형의 위치결정구멍을 기준부재(제1블록)의 지지면으로부터 돌출시킨 플러그에 끼워 맞추도록 하고 있다(예컨대, 아래의 특허문헌1을 참조).

특허문헌1 : 일본국 특개소 57-27640호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기 종래기술에서는, 상기 위치결정구멍과 플러그와의 양쪽을 부드럽게 끼워 맞추기 위하여 상기 양쪽 사이에 소정의 끼워맞춤틈을 마련할 필요가 있다. 이 때문에, 그 끼워맞춤틈에 의해 위치결정 정밀도가 떨어진다.

본 발명은 이하의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 고정밀도로 위치결정할 수 있는 위치결정장치를 제공하는데에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단 및 효과

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같고, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.

삭제

본 발명에 따른 위치결정장치는 예컨대, 도 1∼도 3, 도 10, 또는 도 11에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하였다.

제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시킨다. 상기 플러그부재(12)를 끼워 대면하는 복수의 슬라이드부분(61, 61)을, 그 대면 방향에 거의 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치한다. 상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 제1압압(押壓)부재(15)를, 확경(擴徑) 및 축경(縮徑)가능하고, 또한 축심방향으로 소정범위 내에서 이동가능하게 배치한다. 상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측으로서 상기 제1압압부재(15)의 안쪽에 제2압압부재(19)를, 확경 및 축경가능하고, 또한 축심방향으로 소정범위 내에서 이동가능하게 배치한다. 상기 제1압압부재(15) 또는 상기 제2압압부재(19)를 구동수단(D)에 의해 기단(基端)방향으로 구동함으로써, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 제1지름방향(D1)과는 다른 제2지름방향(D2)에 상기 제1압압부재(15)를 확경시키고, 이에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드부분(61, 61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시킨다.

이에 의하면, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 제1압압부재(15)를 삽입한 후에 그 끼워맞춤틈(G)(예컨대, 도 4 및 도 5를 참조)을 구동수단(D)에 의해 없애서 위치결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍에 상기 제1압압부재를 부드럽게 삽입하는 것과 고정밀도로 위치결정하는 것을 양립할 수 있다. 또한, 상기 제2지름방향에 있어서는 고정밀도로 위치결정하는 것이 가능함과 아울러, 상기 제1지름방향에 있어서는 상기 슬라이드부분이 슬라이딩하므로, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재의 위치 어긋남을 허용할 수 있다. 한편, 축심방향으로의 이동을 소정범위 내에 설정한 상기 제1압압부재 또는 상기 제2압압부재의 기단방향으로의 이동이 저지되었을 때에는, 상기 제1압압부재가 상기 위치결정구멍의 내주면(內周面)을 강력하게 압압가능하게 되므로, 상기 제2지름방향의 고정밀도의 위치결정이 달성된다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 1∼도 3, 도 10, 또는 도 11에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제2압압부재(19)에는 경사외면(傾斜外面, 13)을 형성한다. 상기 제1압압부재(15)에는 상기 경사외면(13)에 테이퍼(Taper) 결합가능한 경사내면(傾斜內面, 17)을 형성한다. 상기 플러그부재(12) 안에 구동부재(21)를 축심방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동부재(21)를 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)에 연결한다. 상기 구동부재(21)를 통하여 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)를 기단방향으로 잠금(lock) 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 제1압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜 그 제1압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 상기 구동부재(21)를 통하여 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)를 선단(先端)방향으로 잠금해제(release) 이동시킴으로써, 상기 제1압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제한다.

이에 의하면, 상기 테이퍼 결합에 의한 확경력(擴徑力)에 의해, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 확실하고도 강력하게 위치결정할 수 있다. 또한, 구동부재를 구동하여 상기 제1압압부재 또는 제2압압부재를 잠금 이동시킬 때는 그 제1압압부재를 통하여 상기 제2블록을 상기 제1블록으로 압압시킬 수 있으므로, 전용(轉用)의 클램프 수단을 생략하는 것도 가능하다.

삭제

상기 제1압압부재(15) 또는 상기 제2압압부재(19)를 선단방향으로 진출(進出)시키는 진출수단(69)을 구비한다. 이에 의하면, 잠금 이동시에는 제1압압부재(또는 제2압압부재)가 제2압압부재(또는 제1압압부재)를 기단방향으로 이동시키려고 하지만, 거기에 상기 진출수단이 저항한다. 따라서, 상기 제1압압부재의 확경을 부드럽게 행하게 할 수 있다. 또한, 그 확경에 의해 상기 위치결정구멍에 밀착한 상기 제1압압부재를 상기 진출수단에 저항하여 기단방향으로 이동시킴으로써, 상기 제2블록을 상기 제1블록에 강력하게 클램핑할 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 위치결정장치는 예컨대, 도 12 및 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하였다.

제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시킨다. 상기 플러그부재(12)를 끼워 대면하는 복수의 슬라이드부분(61, 61)을, 그 대면 방향에 거의 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태이면서도 축심방향으로 소정의 행정(行程)만큼 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치한다. 상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 압압부재(15)를 확경 및 축경가능하면서도 축심방향으로 이동가능하게 배치한다. 상기 압압부재(15)를 구동수단(D)에 의해 기단방향으로 구동함으로써, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 제1지름방향(D1)과는 다른 제2지름방향(D2)으로 상기 압압부재(15)를 확경시키고, 이에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드부분(61, 61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시킨다. 이에 의하면, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 압압부재(15)를 삽입한 후에, 그 끼워맞춤틈(G)(예컨대, 도 12 및 도 13 참조)을 구동수단(D)에 의해 없애서 위치결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍에 상기 압압부재를 부드럽게 삽입할 수 있는 것과 고정밀도로 위치결정하는 것을 양립할 수 있다. 또한, 상기 제2지름방향에 있어서는 고정밀도로 위치결정하는 것이 가능함과 아울러, 상기 제1지름방향에 있어서는 상기 슬라이드부분이 슬라이딩하므로, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재의 위치 어긋남을 허용할 수 있다. 한편, 축심방향으로의 이동을 소정 행정으로 설정한 상기 슬라이드부분의 기단방향으로의 이동이 저지되었을 때에는, 상기 압압부재가 상기 위치결정구멍의 내주면을 강력하게 압압가능하게 되므로, 상기 제2지름방향의 고정밀도의 위치결정이 달성된다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 12 및 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 슬라이드부분(61, 61)에는 경사외면(13)을 형성한다. 상기 압압부재(15)에는 상기 경사외면(13)에 테이퍼 결합가능한 경사내면(17)을 형성한다. 상기 플러그부재(12) 안에 구동부재(21)를 축심방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 구동부재(21)를 상기 압압부재(15)에 연결한다. 상기 구동부재(21)를 통하여 상기 압압부재(15)를 기단방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 상기 구동부재(21)를 통하여 상기 압압부재(15)를 선단방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제한다.

이에 의하면, 상기 테이퍼 결합에 의한 확경력에 의해, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 확실하고도 강력하게 위치결정할 수 있다. 또한, 구동부재를 구동하여 상기 압압부재를 잠금 이동시킬 때는 그 압압부재를 통하여 상기 제2블록을 상기 제1블록에 압압할 수 있으므로, 전용의 클램프 수단을 생략하는 것도 가능하다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 12 및 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 상기 슬라이드부분(61, 61)을 선단방향으로 진출시키는 진출수단(69)을 구비하는 것이 바람직하다.

이에 의하면, 잠금 이동시에는 압압부재가 상기 슬라이드부분을 기단방향으로 이동시키려고 하지만, 거기에 상기 진출수단이 저항한다. 따라서, 상기 압압부재의 확경을 부드럽게 행하게 할 수 있다. 또한, 그 확경에 의해 상기 위치결정구멍에 밀착한 상기 압압부재를 상기 진출수단에 저항하여 기단방향으로 이동시킴으로써, 상기 제2블록을 상기 제1블록에 강력하게 클램핑할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 1∼도 3, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13, 또는 도 14에 도시하는 바와 같이 상기 압압부재(15)는 고리모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의하면, 상기 압압부재의 내부에 이물질이 침입하기 어려운 구성으로 할 수 있어, 그 이물질에 기인하는 위치결정장치의 고장을 회피할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 1∼도 3, 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13, 또는 도 14에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 압압부재(15)에는 슬릿(Slit, 51)이 형성되어, 이 슬릿(51)에 의해 상기 압압부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성된다.

이에 의하면, 상기 압압부재를 확경방향 및 축경방향으로 변형가능한 간단한 구성이 달성된다. 또한, 그 압압부재는 지름방향의 변형량을 크게 할 수 있으므로, 전술한 끼워맞춤틈을 크게 하여 상기 위치결정구멍으로의 삽입을 부드럽게 할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 1∼도 3, 도 10, 또는 도 11에 도시하는 바와 같이 상기 제2압압부재(19)는 고리모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의하면, 상기 제2압압부재의 내부에 이물질이 침입하기 어려운 구성으로 할 수 있어, 그 이물질에 기인하는 위치결정장치의 고장을 회피할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대 도 1∼도 3, 도 10, 또는 도 11에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제2압압부재(19)에는 슬릿(slit, 57)이 형성되고, 이 슬릿(57)에 의해 상기 제2압압부재(19)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성된다.

이에 의하면, 상기 제2압압부재를 확경방향 및 축경방향으로 변형가능한 간단한 구성이 달성된다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 1∼도 3에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제2압압부재(19)와 상기 플러그부재(12)와의 사이에, 상기 제1지름방향(D1)의 틈(A, A)이 형성되어 있다.

이에 의하면, 상기 제1압압부재 및 상기 제2압압부재가 상기 제1지름방향으로 자유롭게 이동하고, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재와의 사이에서 발생한 상기 제1지름방향의 위치 어긋남을 부드럽게 흡수한다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 압압부재(15)는 블록형상으로 형성됨과 아울러, 상기 슬라이드부분(61, 61)을 사이에 두고 대면하도록 복수 배치된다.

이에 의하면, 상기 압압부재는 확경방향(상기 제2지름방향)으로 변형하는 것이 아니라 단지 변위(變位)함으로써, 상기 위치결정구멍의 내주면을 압압할 수 있다. 따라서, 그 압압부재는 변위량을 크게 할 수 있으므로, 상기 위치결정구멍에 더욱 부드럽게 삽입할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 18에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

각각의 상기 슬라이드부분(61)의 외면에는, 상기 압압부재(15)의 내면에 접촉하는 두 개의 접촉부(61a, 61a)와, 이들 두 개의 접촉부(61a, 61a)의 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성된다. 상기 도피부(61b)와 상기 압압부재(15)와의 사이에 틈(C)이 형성되어 있다.

이에 의하면, 각각의 슬라이드부분에 대하여 두 개의 상기 접촉부가 상기 압압부재의 내면을 눌러 이동하는 것에 대하여, 상기 도피부에 있어서는 눌러 이동하지 않는 구성으로 된다. 이 때문에, 한 개의 슬라이드부분에 대하여 상기 접촉부의 두 점에서 상기 압압부재의 내면에 접촉하고, 전술한 잠금 이동시에 상기 압압부재가 상기 위치결정구멍의 내주면으로부터 받는 반력(反力)을 그 두 점에서 안정적으로 받는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재와의 사이에서 발생한 상기 제2지름방향의 위치 어긋남을 적절하고도 확실하게 시정(是正)할 수 있다.

삭제

각각의 상기 압압부재(15)의 외면에는 두 개의 접촉부(15a, 15a)와, 이들 두 개의 접촉부(15a, 15a)의 사이에 배치되는 도피부(15b)과가 둘레방향으로 나란히 서서 형성된다. 상기 접촉부(15a, 15a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉하였을 때에, 상기 도피부(15b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과의 사이에 틈(B)이 형성된다.

이에 의하면, 상기 위치결정구멍의 내경이 큰 경우 등, 그 위치결정구멍의 내주면에 밀착하기 위하여 상기 압압부재의 큰 변위가 필요한 경우라도, 적절하게 위치결정할 수 있다. 즉, 각각의 압압부재에 대하여 두 개의 상기 접촉부가 상기 위치결정구멍의 내주면을 눌러 이동하는 것에 대하여, 상기 도피부에 있어서는 눌러 이동하지 않는 구성이 된다. 이 때문에, 한 개의 압압부재에 대하여 상기 접촉부의 두 점에서 확경력(상기 제2지름방향의 힘)을 가하고 상기 위치결정구멍과 상기 플러그부재와의 사이에서 발생한 상기 제2지름방향의 위치 어긋남을 적절하고도 확실하게 시정할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 이하와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 플러그부재(12)의 외주에 원통형상의 연결부재(81)를 배치한다. 그 연결부재(81)에 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)에 이동가능하게 지지하였다.

이에 의하면, 블록형상의 압압부재를 지지하기 위한 간단한 구성이 실현된다. 또한, 상기 연결부재를 구동수단으로 구동함으로써, 상기 압압부재를 잠금 이동 및 잠금해제 이동시키는 것도 용이하다. 또한, 연결부재가 원통형상이므로, 그 연결부재의 내부에 이물질이 침입하기 어려운 구성으로 할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 15 및 도 16, 또는 도 19에 도시하는 바와 같이 상기 압압부재(15)에 축경방향의 힘을 작용시키는 복귀부재(84)가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의하면, 블록형상의 상기 압압부재를 비(非)확경상태로 용이하게 복귀할 수 있다.

삭제

본 발명에 있어서는, 예컨대, 도 2, 도 10, 도 11, 도 12, 도 14, 또는 도 15에 도시하는 바와 같이 아래와 같이 구성하는 것이 바람직하다.

상기 구동수단(D)이 상기 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨 상태로 그 압압부재(15)를 통하여 상기 제2블록(2)를 기단방향으로 이동시키고, 그 제2블록(2)의 피지지면(2a)을 상기 제1블록(1)의 지지면(1a)에 압압한다.

이에 의하면, 상기 제1블록에 대하여 상기 제2블록을 상기 제2지름방향으로 위치결정함과 아울러 상기 축심방향으로도 구속할 수 있다.

삭제

본 발명의 클램핑 시스템은 전술한 본 발명에 따른 클램핑 장치를 구비하여 구성하였다.

이에 의하면, 상기 제1블록과 상기 제2블록을 착탈(着脫)할 때의 작업성이 양호하고, 또한 위치결정을 고정밀도로 행할 수 있다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 클램핑 시스템은 복수의 위치결정장치를 구비하고, 그 중 적어도 하나가 본 발명의 위치결정장치이도록 구성하였다.

이에 의하면, 상기 제1블록과 상기 제2블록을 착탈할 때의 작업성이 양호하고, 또한 위치결정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 여러가지 형태의 위치결정을 행할 수 있는 클램핑 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 위치결정장치의 플러그수단의 평면도.

도 2는 도 1의 2-2선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 3은 도 2의 3-3선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 4는 상기 플러그수단을 위치결정구멍에 삽입한 상태를 나타내는 입면 단면도.

도 5는 도 4의 5-5선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 6은 상기 플러그수단의 슬리브부재가 확경하여 위치결정구멍의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 입면 단면도.

도 7은 도 6의 7-7선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 8은 상기 슬리브부재가 강력하게 확경한 상태를 나타내는 입면 단면도.

도 9는 상기 위치결정장치의 효과를 설명하기 위한 비교 대조도로서, 도 3에 상당하는 도면.

도 10은 본 발명의 제2실시형태를 나타내고, 도 2와 유사한 도면.

도 11은 본 발명의 제3실시형태를 나타내고, 도 4와 유사한 도면.

도 12는 본 발명의 제4실시형태를 나타내고, 도 4와 유사한 도면.

도 13은 도 12의 13-13선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 14는 본 발명의 제5실시형태를 나타내고, 도 4와 유사한 도면.

도 15는 본 발명의 제6실시형태를 나타내고, 도 4와 유사한 도면.

도 16은 도 15의 16-16선의 화살표방향에서 본 단면도.

도 17은 상기 도 16에 나타내는 결합부재가 위치결정구멍의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 단면도.

도 18은 도 17의 요부 확대도.

도 19는 본 발명의 제7실시형태를 나타내고, 도 16과 유사한 도면.

도 20은 클램핑 시스템의 제1예를 나타내는 평면 단면의 모식도.

도 21은 클램핑 시스템의 제2예를 나타내는 평면 단면의 모식도.

부호의 설명

1 : 베이스 플레이트(제1블록)

2 : 작업대(제2블록)

5 : 위치결정구멍

12 : 플러그부재

13 : 경사외면

15 : 슬리브부재(제1압압(押壓)부재), 결합부재(압압부재)

17: 경사내면

19 : 쐐기부재(제2압압부재)

21 : 구동부재

61, 61 : 슬라이드부분

69 : 접시스프링, 진출피스톤, 코일 스프링(진출수단)

D : 구동수단

D1 : 제1지름방향

D2 : 제2지름방향

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

〔제1실시형태〕

도 1∼도 8은 본 발명의 제1실시형태를 나타내고 있다.

먼저, 도 1∼도 3을 참조하여, 본 발명의 위치결정장치의 전체 구성을 설명한다. 도1은 위치결정장치 플러그수단의 평면도다. 도 2는 도 1의 2-2선의 화살표방향에서 본 단면도다. 도 3은 도 2의 3-3선의 화살표방향에서 본 단면도다.

이 실시형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이 공작 기계 테이블(T)에 제1블록인 베이스 플레이트(1)를 재치(載置)하여 고정하고 있다. 제2블록인 작업대(2)에는 원형의 위치결정구멍(5)이 관통모양으로 개구된다. 이 위치결정구멍(5)에 대응시켜서, 상기 베이스 플레이트(1)에 플러그수단(6)이 설치된다.

상기 플러그수단(6)의 구성을 이하에 설명한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)의 표면에 장착구멍(8)이 형성된다. 이 장착구멍(8)에는 하우징(9)이 정밀하게 위치결정된 상태로 끼워 맞춰진다. 이 하우징(9)의 플랜지(Flange, 9a)는 복수개의 체결볼트(10, 도 1을 참조)에 의해 상기 베이스 플레이트(1)에 고정된다.

플러그부재(12)가 상기 하우징(9)으로부터 상향(선단방향)으로 돌출된다. 이 플러그부재(12)는 상기 위치결정구멍(5)에 삽입가능하다. 상기 플러그부재(12)의 축심은 상기 장착구멍(8)의 축심과 동일하게 되어 있다.

상기 플러그부재(12)의 주위에 있어서, 복수(본 실시형태에서는, 도 1에 도시되는 바와 같이 네 개)의 보스부(1b)가 상기 플랜지(9a)로부터 상향으로 돌출된다. 이 보스부(1b)의 상단면에는 평탄한 지지면(1a)이 형성되어 있다. 본 실시형태의 위치결정장치는 이 베이스 플레이트(1)측의 지지면(1a)에 제2블록으로서의 작업대(2)의 피지지면(2a)을 받아냄과 아울러, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 위치결정하도록 구성하고 있다.

상기 플러그부재(12)의 외주에는, 지름방향으로 서로 마주 보는 한 쌍의 슬라이드 외면(64, 64)을 형성하고 있다. 이 슬라이드 외면(64, 64)은 상기 플러그부재(12)의 축심에 평행한 연직(鉛直) 평면에 형성하고 있다.

상기 플러그부재(12)의 외측에는, 한 쌍의 슬라이드부분(61, 61)이 설치된다. 이들 슬라이드부분(61, 61)은 상기 플러그부재(12)를 사이에 두고 지름방향으로 대면하도록 배치된다.

상기 슬라이드부분(61, 61)의 각각의 내면에는, 슬라이드면(63, 63)을 형성하고 있다. 이 슬라이드면(63)은 상기 슬라이드 외면(64)과 마찬가지로, 상기 플러그부재(12)의 축심에 평행한 연직 평면에 형성하고 있다. 상기 슬라이드부분(61, 61)은 그 슬라이드면(63, 63)이 상기 슬라이드 외면(64, 64)에 접촉하도록 배치되어, 상기 슬라이드면(63, 63)을 따라, 도 3에 나타내는 제1지름방향(D1)으로 이동가능하다. 한편, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 각각의 외면은 상하방향으로 일직선인 원호면(스트레이트(straight) 외면)에 형성하고 있다.

상기 플러그부재(12)의 외주에서 상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 고리모양의 쐐기부재(제2압압부재, 19)가 배치된다. 이 쐐기부재(19)의 내면은 상기 슬라이드부분(61, 61)의 상기 스트레이트 외면에 접촉하고 있다. 이 스트레이트 외면에 대하여 상기 쐐기부재(19)의 내면이 미끄러짐으로써, 그 쐐기부재(19)는 후술하는 소정의 가동행정(可動行程) 내에서 축심쪽 방향으로 이동가능하다.

이 쐐기부재(19)는 도 3 등에 도시하는 바와 같이 콜레트(collet)모양으로 형성된다. 즉, 상기 쐐기부재(19)의 둘레벽(19a)에는 축심방향으로 뻗어 상하의 양단(兩端)에 개구하는 하나의 슬릿(57)이 마련된다. 이에 의해, 상기 둘레벽(19a)의 둘레방향의 거의 전부가 확경방향 및 축경방향으로 탄성변형이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 쐐기부재(19)의 외주의 전체에 걸쳐 경사외면(13)이 마련되어 있다. 이 경사외면(13)은 위쪽(선단방향)으로 향함에 따라 상기 축심에 근접하는 테이퍼(taper)모양으로 구성하고 있다.

한편, 상기 쐐기부재(19)와 상기 플러그부재(12)와의 사이에는, 도 3에 도시하는 바와 같이 상기 제1지름방향(D1)의 틈(A, A)이 형성되어 있다.

상기 쐐기부재(19)의 외측에는, 고리모양의 슬리브부재(제1압압부재, 15)가 배치된다. 이 슬리브부재(15)도 상기 쐐기부재(19)와 마찬가지로 콜레트모양으로 형성된다. 즉, 상기 슬리브부재(15)의 둘레벽(15a)에는 축심방향으로 뻗어 상하의 양단에 개구하는 하나의 슬릿(51)이 마련된다. 이에 의해, 상기 둘레벽(15a)의 둘레방향의 거의 전부가 확경방향 및 축경방향으로 탄성변형이 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 슬리브부재(15)는 그것을 확경시키는 방향의 힘이 해제되었을 때는, 그 슬리브부재(15) 자체가 갖는 탄성 복원력에 의해 축경방향으로 복귀가능하다.

상기 슬리브부재(15)의 내주의 전체에 걸쳐 경사내면(17)이 형성되어 있다. 이 경사내면(17)은 위쪽(선단방향)으로 향함에 따라 상기 축심에 근접하는 테이퍼모양으로 구성하고 있다. 상기 경사내면(17)은 상기 쐐기부재(19)의 상기 경사외면(13)에 테이퍼 결합이 가능하다.

상기 슬리브부재(15)의 외주의 전체에 걸쳐, 상기 위치결정구멍(5)에 밀착가능한 스트레이트 외면(16)이 형성된다.

상기 슬리브부재(15)에 있어서, 상기 슬릿(51)은 한 개에 한정되지는 않고, 복수이라도 지장이 없다. 예컨대, 상기 슬릿(51)을 상기 슬리브부재(15)의 상단과 하단에 둘레방향으로 교대로 개구시키는 것이 고려된다. 마찬가지로, 상기 쐐기부재(19)에 있어서, 상기 슬릿(57)은 한 개에 한정되지는 않고, 복수이라도 지장이 없다.

상기 쐐기부재(19)에는 회전멈춤핀(52)이 고정되어, 지름방향으로 돌출하는 그 회전멈춤핀(52)의 외단(外端)이 상기 슬리브부재(15)의 상기 슬릿(51)에 삽입되어 있다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)의 회전멈춤이 행하여지고 있다. 한편, 여기에서는, 상기 슬릿(51)에 고무 등의 탄성 씰부재(도시하지 않음)를 접착 또는 충전 등에 의해 장착하고 있다. 다만, 이 탄성 씰부재는 위치결정장치의 용도에 따라 생략하여도 좋다.

상기 플러그부재(12)의 통 구멍에는 구동부재(21)가 상하 이동가능하게 삽입된다. 이 구동부재(21)는 도 2에 도시하는 바와 같이 상기 하우징(9)의 하부에 밀봉모양으로 삽입한 피스톤(22)과, 그 피스톤(22)으로부터 상향으로 돌출한 피스톤로드(23)와, 그 피스톤로드(23)의 상부에 나사고정한 볼트(24)와, 이 볼트(24)에 의해 고정되는 캡(cap)부재(25)와, 이 캡부재(25)와 상기 피스톤로드(23)의 상단면과의 사이에 끼어 장착되는 링(26)을 구비한다. 상기 캡부재(25)와 상기 링(26)과의 사이에 상기 슬리브부재(15)의 상부플랜지(27)가 수평방향으로 이동가능하게 끼워 넣어져 있다.

상기 피스톤(22)에는 핀(55)이 삽입되고, 이 핀(55)은 상기 하우징(9)에 마련한 결합구멍에 결합되어 있다. 이 결과, 상기 구동부재(21)의 회전멈춤이 행하여지고 있다.

상기 하우징(9) 내에, 구동수단(D)을 구성하는 잠금(Lock)수단(31)과 잠금해제(Release)수단(32)이 설치된다. 상기 잠금수단(31)은 상기 피스톤(22)의 위쪽에 배치한 잠금용의 유압실(이하,「잠금 실(lock chamber)」이라고 함)(34)과 상기 피스톤(22)에 의해 구성된다. 또한, 상기 잠금해제 수단(32)은 상기 피스톤(22)의 아래쪽에 형성한 잠금해제용의 유압실(이하,「잠금해제 실(release chamber)」이라고 함)(35)과 상기 피스톤(22)에 의해 구성된다.

상기 잠금 실(34)은 상기 하우징(9)의 내부에 형성된 유로(71)를 경유하여, 상기 플랜지(9a)의 하면에 형성한 잠금포트(Lock Port, 72)에 연통하고 있다. 또한, 상기 잠금해제 실(35)은 상기 장착구멍(8)의 바닥부에 연통하고 있다.

상기 플랜지(9a)의 하면에는 블로우포트(blow port, 73)가 설치된다. 이 블로우포트(73)는 상기 하우징(9)의 내부에 형성한 공기통로(74)를 경유하여, 상기 플러그부재(12)의 통 구멍의 내부에 연통하고 있다. 또한, 상기 피스톤로드(23)의 외주면이 절결되어 세로통로(75)를 형성하고, 이 세로통로(75)가 상기 공기통로(74)에 연통하고 있다.

그리고, 상기 블로우포트(73)에 압축공기를 공급하면, 그 압축공기는 상기 공기통로(74)와 상기 세로통로(75)를 경유하여, 상기 플러그부재(12)의 상단면과 상기 링(26)과의 사이의 공간으로 안내되어, 상기 슬릿(51)이나 상기 틈(A) 등을 통하여 외부로 분출된다. 이에 의해, 상기 경사외면(13, 13)이나 상기 경사내면(17) 등의 각 부위를 클리닝할 수 있다.

또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 플랜지(9a)의 하면에는 위치결정검출포트(85)가 설치된다. 이 위치결정검출포트(85)는 상기 하우징(9)의 내부에 형성한 공기통로(86)를 경유하여, 상기 보스부(1b)의 상기 지지면(1a)에 개구한 노즐구멍(87)에 연통하고 있다.

상기 위치결정검출포트(85)에 압축공기를 공급하였을 때에, 상기 작업대(2)의 상기 피지지면(2a)과 상기 베이스 플레이트(1)의 상기 지지면(1a)이 접촉하고 있으면, 상기 노즐구멍(87)이 상기 피지지면(2a)에 의해 폐쇄되므로 상기 위치결정검출포트(85)의 압력이 상승한다. 이 압력상승을 도시하지 않은 압력센서로 검출 함으로써, 상기 피지지면(2a)과 상기 지지면(1a)이 접촉하고 있는지의 여부를 검출할 수 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)의 외주면의 상부에는 고리모양의 얕은 오목부(凹部)가 형성되어, 이 오목부에 고리모양의 커버부재(53)가 끼워 장착되어 있다. 상기 커버부재(53)는 둘레방향으로 잘린 자국이 없는 형상으로 형성되어 있고, 상기 슬릿(51)의 상부의 외측을 덮고 있다. 이 커버부재(53)의 상단면은 상기 캡부재(25)의 하단면에 접하고 있다. 이 커버부재(53)에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 내부에 금속가공의 철가루 등의 이물질이 침입하는 것을 회피할 수 있다.

상기 슬리브부재(15)의 상부플랜지(27)와 상기 링(26)과의 사이에는 고리모양의 틈이 형성되어 있다. 이 고리모양의 틈에 의해, 상기 슬리브부재(15)의 확경 및 축경방향의 변형과 이동이 허용되고 있다.

상기 쐐기부재(19)의 아래쪽에는 진출수단으로서의 접시스프링(69)이 배치되어 있다. 이 접시스프링(69)은 상기 쐐기부재(19)를 위쪽(선단방향)으로 진출시키는 방향의 탄발력(彈發力)을 작용시킨다. 바꿔 말하면, 이 접시스프링(69)은 상기 경사외면(13)과 상기 경사내면(17)과의 테이퍼 결합을 긴밀하게 시키는 방향의 힘을 작용시킨다.

한편, 상기 쐐기부재(19)의 소정량 이상의 상승은 상기 플러그부재(12)의 선단의 외주에 고리모양으로 형성되어 있는 플랜지(70)에 의해 저지된다. 이렇게 하여, 상기 쐐기부재(19)의 가동행정의 상단(선단)측의 한계가 규정된다.

또한, 상기 플러그부재(12)의 하단부의 외주에는 고리모양의 돌기(58)가 형성된다. 그리고, 쐐기부재(19)가 하강하여 상기 접시스프링(69)이 소정량 압축되면, 그 접시스프링(69)이 상기 돌기(58)에 접촉하여, 그 이상의 압축이 저지되도록 되어 있다. 이렇게 하여, 상기 쐐기부재(19)의 상기 가동행정의 하단(기단)측의 한계가 규정된다.

상기 위치결정장치의 동작을, 상술한 도 2와 도 3, 및 도 4로부터 도 8을 참조하여 설명한다. 도 4는 플러그수단(6)을 위치결정구멍(5)에 삽입한 상태를 나타내는 입면 단면도다. 도 5는 도 4의 5-5선의 화살표방향에서 본 단면도다. 도 6은 슬리브부재(15)가 확경하여 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 입면 단면도다. 도 7은 도 6의 7-7선의 화살표방향에서 본 단면도다. 도 8은 잠금 상태의 입면 단면도다.

상기 도 2 및 도 3에 나타내는 잠금해제 상태에서는, 상기 잠금 실(34)로부터 압유를 배출함과 아울러, 상기 잠금해제 실(35)에 압유를 공급하고 있다. 이에 의해, 상기 피스톤(22)이 상기 피스톤로드(23)을 상승시켜, 그 피스톤로드(23)가 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)을 통하여 상기 슬리브부재(15)를 상승시키고 있다. 이때, 상기 플러그부재(12)의 상단면과 상기 링(26)의 하면과의 사이에는 접촉틈이 형성되어 있다.

또한, 상기 쐐기부재(19)는 상기 접시스프링(69)의 작용에 의해 상승되어, 상기 플랜지(70)에 접촉하는 위치(상기 가동행정의 진출단(進出端)의 위치)나, 또는 그것에 가까운 위치에서 정지하고 있다. 이 상태에서는, 상기 쐐기부재(19)의 상기 경사외면(13)은 상기 슬리브부재(15)의 상기 경사내면(17)에 대하여, 미소한 틈을 비워서 대면(對面)하거나 또는 가볍게 테이퍼 결합하고 있다. 따라서, 상기 슬리브부재(15)는 확경방향으로 전혀 탄성변형하지 않는 상태(탄성변형하고 있는 것으로 하여도, 그 변형량은 미소한 상태)로 되어 있다. 한편, 이하, 이 슬리브부재(15)의 상태를 「비확경상태」라고 칭한다.

상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 위치결정할 때에는 먼저, 도 4에 도시하는 바와 같이 상기 잠금해제 상태에서 상기 작업대(2)를 하강시켜, 상기 슬리브부재(15)의 상기 스트레이트 외면(16)을 상기 위치결정구멍(5)에 삽입한다. 한편, 이 삽입시에는, 상기 블로우포트(73)에 압축공기를 공급하여, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면 등의 각 부위에 부착된 이물질을 날려버려서 클리닝 하는 것이 바람직하다. 상기 슬리브부재(15)는 전술한 바와 같이 비확경상태이므로, 상기 위치결정구멍(5)에 삽입된 상기 스트레이트 외면(16)과 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과의 사이에는 고리모양의 끼워맞춤틈(G)이 형성된다.

한편, 이 삽입시에 있어서, 상기 위치결정구멍(5)의 축심과 상기 플러그부재(12)의 축심은 일치하지 않고, 도 5에 도시하는 바와 같이 상기 슬라이드면(63)에 평행한 제1지름방향(D1)으로도, 그것에 직교하는 제2지름방향(D2)으로도 어긋나 있는 것으로서 이하에 설명한다. 상기 끼워맞춤틈(G)은 상기 축심 어긋남의 결과, 도 5에 도시하는 바와 같이 편심모양의 틈으로 되어 있다.

다음에, 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출함과 아울러, 상기 잠금포트(72)를 통하여 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급한다. 그러면, 그 압유공급의 초 기에는 상기 잠금 실(34)의 비교적 낮은 유압력에 의해 상기 피스톤(22)이 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)을 통하여 상기 슬리브부재(15)를 하강시킨다. 그 슬리브부재(15)는 상기 쐐기부재(19)를 밀어 내지만, 그 밀어 내림으로 상기 접시스프링(69)의 탄발력이 저항한다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)의 경사내면(17)이 상기 쐐기부재(19)의 경사외면(13)에 쐐기 결합하여 간다. 이에 의해, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 쐐기부재(19)를 통하여, 상기 슬리브부재(15)를 제2지름방향(D2)으로 탄성적으로 확경시켜 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다. 이 슬리브부재(15)의 확경밀착 상태에서는, 도 4 및 도 5에 도시한 끼워맞춤틈(G)은 소실하고 있다.

더욱 상세하게는, 상기 슬리브부재(15)가 상기 확경방향의 힘을 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 작용시키는 것은, 둘레방향 전체가 아니라, 상기 슬라이드부분(61, 61)에 대면하는 부분뿐이다. 따라서, 상기 밀착에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남(도 5에 도시한 위치 어긋남) 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 어긋남은 시정(是正)된다. 한편, 상기 슬라이드부분(61, 61)은 상기 슬라이드면(63, 63)을 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동가능하다. 이 때문에, 상기 슬리브부재(15)는 상기 위치결정구멍(5)을 누를 때에 그 위치결정구멍(5)의 내주면으로부터 받는 반력(反力)의 상기 제1지름방향(D1)의 성분(분력(分力))에 의해, 도 7에 도시하는 바와 같이 상기 쐐기부재(19) 및 상기 슬라이드부분(61, 61)과 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남은 허용된다. 바꿔 말하면, 상기 플러그수단(6)은, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))에 있어서는 정확한 위치결정을 행하고, 거기에 수직한 방향(상기 제1지름방향(D1))에 있어서는 위치 어긋남을 허용할 수 있는 구성이다.

이어서, 상기 잠금 실(34)의 압력이 충분히 높아졌을 때에, 상기 도 6의 밀착상태의 슬리브부재(15)가 상기 구동부재(21)에 의해 강력하게 구동되어 간다. 이에 의해, 그 슬리브부재(15)가 상기 쐐기부재(19)를 통하여 상기 접시스프링(69)을 압축함과 동시에, 상기 위치결정구멍(5)에 마찰 슬라이딩하면서 하강한다.

이 때문에, 상기 구동부재(21)가 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 강력하게 끌어내려, 상기 작업대(2)의 상기 피지지면(2a)이 상기 베이스 플레이트(1)의 상기 지지면(1a)에 강력하게 압압된다. 한편, 상기 밀착상태의 슬리브부재(15)는 상기 지지면(1a)과 피지지면(2a)과의 사이에 접촉틈이 존재하는 경우에는 먼저, 그 접촉틈을 소실시킨 후에 전술한 마찰 슬라이딩을 행한다.

그리고, 도 8의 잠금 상태로 도시하는 바와 같이, 압축된 상기 접시스프링(69)이 상기 돌기(58)에 접촉하면, 상기 쐐기부재(19)는 상기 접시스프링(69)을 통하여 상기 하우징(9)에 의해 받쳐져, 그 쐐기부재(19)의 그 이상의 하강(기단(基端)방향으로의 이동)이 저지된다. 이 때문에, 상기 구동수단(D)에 의해 상기 슬리브부재(15)에 가해지는 하향의 힘은 그 대부분이 상기 경사외면(13) 및 상기 경사내면(17)에 의해 그 슬리브부재(15)의 확경력으로 변환되고, 이 슬리브부재(15)는 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 상기 제2지름방향(D2)으로 강력하게 압압한다. 이 결과, 상기 제2지름방향(D2)의 강력한 위치결정이 달성된다.

한편, 상기 잠금 이동시에는 상기 링(26)의 하면이 상기 플러그부재(12)의 상단면에 접촉함으로써, 상기 슬리브부재(15)의 소정량 이상의 하강이 저지된다.

상기 잠금 상태에서 상기 잠금해제 상태로 전환될 때에는, 상기 잠금 실(34)로부터 압유를 배출함과 아울러 상기 잠금해제 실(35)에 압유를 공급하면 좋다. 이에 의해, 상기 볼트(24) 및 상기 링(26)에 의해 상기 슬리브부재(15)가 상승하여(잠금해제 이동), 그 슬리브부재(15)가 상기 쐐기부재(19)에 대한 테이퍼 결합을 해제하면서 자신의 탄성 복원력에 의해 전술한 비확경상태로 복귀되므로, 상기 잠금 상태가 해제된다. 그 후, 상기 작업대(2)를 상승시키는 것이다.

본 실시형태에서는 이상으로 설명한 바와 같이, 상기 슬리브부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)에 삽입한 상태에서 그 끼워맞춤틈(G)(도 4, 도 5를 참조)을 소실시켜 위치결정할 수 있다. 따라서, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 슬리브부재(15)를 용이하고도 부드럽게 삽입할 수 있고, 그것과 동시에, 위치결정의 정밀도도 양호하다.

또한, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))에 있어서는 고정밀도로 위치결정하는 것이 가능함과 아울러, 상기 슬라이드면(63)에 평행한 방향(상기 제1지름방향(D1))에 있어서는 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)의 위치 어긋남을 허용할 수 있다.

더 나아가서는 본 실시형태에서는, 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)와의 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남을, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 슬라이드면(63)을 따라 슬라이딩함으로써 부드럽게 흡수할 수 있다. 이 효과를, 도 9의 구성예와 비교하여 구체적으로 설명한다.

즉, 상기 제2지름방향(D2)에 있어서 정밀한 위치결정을 행함과 아울러, 상기 제1지름방향(D1)에 있어서 위치 어긋남을 허용하는 구성으로서는 도 9와 같은 구성도 고려된다. 이 도 9는 본원발명자가 먼저 제안한 구조로서, 상기 도 3에 대응하는 도면이다. 이 경우, 상기 슬라이드부분(61, 61)을 마련하는 대신에, 상기 플러그부재(12)의 외주면에, 상기 제2지름방향(D2)으로 돌출하는 돌출부(91, 91)를 서로 지름방향으로 대면하도록 형성하고 있다. 이 돌출부(91, 91)에는 스트레이트 외면(92, 92)을 형성하고, 상기 쐐기부재(19)의 내주면은 이 스트레이트 외면(92, 92)에 접촉하고 있다. 양쪽 돌출부(91, 91)의 사이의 위치에 있어서 상기 플러그부재(12)에는 도피홈을 형성하고 있고, 이 결과, 상기 쐐기부재(19)와 상기 플러그부재(12)와의 사이에 상기 제1지름방향(D1)의 틈(A, A)이 형성된다.

이 도 9의 구성에서도, 상기 슬리브부재(15)를 상기 잠금 이동시킴으로써, 상기 제2지름방향(D2)에 있어서는 정밀한 위치결정을 행함과 아울러, 그것에 수직한 상기 제1지름방향(D1)에 있어서는 상기 슬리브부재(15) 및 상기쐐기부재(19)가 쇄선과 같이 이동함으로써 위치 어긋남을 허용하는 것이 가능하다.

그러나, 도 9의 구성에서는 상기 돌출부(91, 91)에 대하여 상기 슬리브부재(15) 및 상기 쐐기부재(19)가 상기 제1지름방향(D1)으로 쇄선과 같이 이동하면, 그 쐐기부재(19)의 내주면에 대하여 상기 돌출부(91)의 상기 스트레이트 외면(92)이 치우쳐 접촉되게 되어버린다. 이 치우침 접촉의 부분에서는 큰 마찰이 발생하 기 때문에, 상기 돌출부(91, 91)에 대한 상기 슬리브부재(15) 및 상기 쐐기부재(19)의 상기 제1지름방향(D1)의 이동이 부드럽게 행하여지지 않는다. 또한, 상기 슬리브부재(15)가 상기 제1지름방향(D1)으로 이동하면, 상기 돌출부(91)의 상기 스트레이트 외면(92)의 구석부 혹은 상기 쐐기부재(19)의 내주면에 무리인 힘이 국소적으로 가해지기 쉽다. 특히, 위치결정한 상태의 상기 작업대(2)에 상기 제2지름방향(D2)의 외력이 가해지면, 그 치우침 접촉의 부분에 과대한 힘이 가해져서 상기 쐐기부재(19)의 내주면이나 상기 스트레이트 외면(92)에 압흔(壓痕) 등의 손상이 생길 우려가 있다. 이 폐해를 방지하기 위해서는, 특수합금강철 등의 고급재료를 사용하거나, 그 사용재료를 적절하게 경화처리 할 필요가 있으므로, 제조비용이 높아진다.

또한, 상기 치우침 접촉에 의한 폐해를 완화하기 위해서는 상기 돌출부(91, 91)를 미세하게 형성하고, 그 선단면의 상기 스트레이트 외면(92)과 상기 쐐기부재(19)의 내주면과의 사이의 접촉 면적을 작게 하는 것이 고려된다. 그러나, 작은 면적으로밖에 힘이 전달되지 않기 때문에, 상기 슬리브부재(15)의 상기 제2지름방향(D2)의 확경력을 크게 할 수 없다. 또한, 상기 슬리브부재(15)를 통한 상기 작업대(2)의 인하력(引下力)도 충분히 확보할 수 없다.

이 점, 본 실시형태의 구성(도 7을 참조)에서는, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남을 흡수하기 위해 상기 슬리브부재(15)가 상기 제1지름방향(D1)으로 이동한 경우라도, 그것과 함께 상기 슬라이드부분(61, 61)도 이동하므로, 그 슬라이드부분(61)의 스트레이트 외면과 상기 쐐기부재(19)의 내주면과의 사이가 치우침 접 촉으로 되지 않는다. 따라서, 상기 슬라이드부분(61)의 스트레이트 외면이나 상기 쐐기부재(19)의 내주면이 손상될 일도 없다.

또한, 본 실시형태의 구성에서는, 상기 슬라이드부분(61)의 스트레이트 외면과 상기 쐐기부재(19)의 내주면과의 사이의 접촉면적을 넓게 한 경우라도, 상기 슬리브부재(15) 및 상기 쐐기부재(19)는 상기 슬라이드부분(61, 61)과 함께 상기 슬라이드면(63)을 따라 부드럽게 이동한다. 따라서, 상기 잠금 동작시는, 상기 슬리브부재(15) 및 상기 쐐기부재(19)는 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남에 추종하여 부드럽게 슬라이드 이동하여, 그 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남을 부드럽게 흡수할 수 있다. 이는 상기 슬라이드부분(61)의 스트레이트 외면과 상기 쐐기부재(19)의 내주면과의 사이의 접촉면적을 크게 할 수 있어, 상기 슬리브부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 작용시키는 확경력을 크게 할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 상기 슬리브부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한 상태에서 상기 작업대(2)를 끌어내리는 힘을 크게 할 수 있다는 것을 의미한다.

아울러, 본 실시형태에서는, 상기 쐐기부재(19)의 하단방향으로의 이동이 저지되는 도 8의 상태에서는 상기 슬리브부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 도 6의 상태보다도 강력하게 압압하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 상기 제2지름방향(D2)의 고정밀도의 위치결정이 달성된다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기쐐기부재(19)에 상기 경사외면(13)을 형성하고, 상기 슬리브부재(15)에는 상기 경사내면(17)을 형성하고 있다. 따라서, 상기 테이퍼 결합에 의한 기계적인 확경력에 의해 상기 제2블록(2)를 상기 제1블록(1)에 대하여 상기 제2지름방향(D2)으로 확실하고도 강력하게 위치결정할 수 있다. 또한, 구동수단(D)에 의해 구동부재(21)를 구동하여 상기 슬리브부재(15)를 잠금 이동시킬 때는, 그 슬리브부재(15)를 통하여 상기 제2블록(2)를 상기 제1블록(1)에 압압할 수 있으므로, 전용의 클램프 수단을 생략하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 쐐기부재(19)를 선단방향으로 진출시키는 상기 접시스프링(69)이 구비되어 있다. 따라서, 상기 슬리브부재(15)가 기단방향으로 잠금 이동할 때에, 그 슬리브부재(15)가 상기 쐐기부재(19)를 기단방향으로 이동시키려고 하지만, 거기에 상기 접시스프링(69)의 탄발력이 저항하게 된다. 따라서, 상기 테이퍼 결합에 의한 상기 슬리브부재(15)의 확경을 부드럽게 행하게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 상기 슬리브부재(15)는 고리모양으로 형성되어 있다. 따라서, 철가루 등의 이물질이 상기 슬리브부재(15) 안으로 침입하기 어렵다.

또한, 본 실시형태에서는, 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 간단한 구성이 실현된다. 또한, 상기 슬리브부재(15)를 잘린 흔적이 없는 모양으로 형성하는 경우에 비하여, 상기 슬리브부재(15)의 변형량을 크게 할 수 있다. 따라서, 전술한 비확경상태에서의 상기 끼워맞춤틈(G)(도 4 및 도 5에 도시)의 틈량을 크게 할 수 있으므로, 상기 스트레이트 외면(16)을 상 기 위치결정구멍(5)에 삽입할 때의 작업성이 양호하다.

또한, 본 실시형태에 있어서 상기 쐐기부재(19)는 고리모양으로 형성되어 있다. 따라서, 철가루 등의 이물질이 상기 쐐기부재(19) 안으로 침입하기 어렵다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 쐐기부재(19)에는 상기 슬릿(57)이 형성되어 있다. 그리고, 이 슬릿(57)에 의해 상기 쐐기부재(19)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성되어 있다. 따라서, 그 쐐기부재(19)를 확경방향 및 축경방향으로 변형가능한 간단한 구성이 달성된다.

나아가서는, 상기 쐐기부재(19)와 상기 플러그부재(12)와의 사이에는 상기 제1지름방향(D1)의 틈(A, A)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 잠금 이동시는, 상기 슬리브부재(15) 및 상기 쐐기부재(19)는 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남에 추종하여 부드럽게 슬라이드 이동하여, 그 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남을 원활에 흡수할 수 있다.

이상으로 제1실시형태를 설명하였지만, 이 제1실시형태는 이하의(1)에서(7)에 나타나는 바와 같이 더 변경할 수 있다.

(1)상기 경사외면(13)은 상기 쐐기부재(19)의 외면에 마련하는 것에 대신하여, 그 쐐기부재(19)의 외측에 배치한 것 그 밖의 부재의 외면에 마련하여도 좋다. 또한, 상기 슬라이드 외면(64)은 상기 플러그부재(12)의 외면에 마련하는 것에 대신하여, 그 플러그부재(12)의 외측에 배치한 것 그 밖의 부재의 외면에 마련하여도 좋다.

(2)상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위한 상기 슬리브부재(15)의 확경방향의 변형량이 그다지 필요없는 경우에는, 상기 슬리브부재(15)에 슬릿(51)을 형성하지 않고, 상기 슬리브부재(15)를 잘린 흔적이 없는 고리모양으로 형성하여도 좋다. 또한, 상기 쐐기부재(19)에 슬릿(57)을 형성하지 않고, 상기 쐐기부재(19)를 잘린 흔적이 없는 고리모양으로 형성하여도 좋다.

(3)한편, 상기 쐐기부재(19)는 둘레방향으로 복수 분할한 분할체(分割休)로서 구성하여도 좋다. 상기 한 쌍의 슬라이드부분(61, 61)은 상기 각 틈(A)을 따라 뻗는 박육(薄肉)부재(도시하지 않음)를 통하여 연결하여도 좋고, 또는 상기 박육부재와 일체로 형성하여도 좋다.

(4)상기 구동부재(21)는 유압에 의해 상하로 구동되는 구성으로 하고 있지만, 거기에 대신하여, 예컨대, 압축공기를 상기 잠금 실(34)이나 상기 잠금해제 실(35)에 공급하여 구동하는 구성이라도 좋다. 또한, 압력유체에 의한 구동에 한정하지 않고, 위쪽 또는 아래쪽으로의 구동을, 예컨대, 스프링에 의해 행하게 하여도 좋다. 스프링으로서는, 압축코일스프링이나, 한 매 또는 적층형상의 접시스프링 등이 고려된다.

(5)상기 플러그수단(6)을 상기 위치결정구멍(5)에 삽입하는 방법으로서는, 상기 작업대(2)를 하강시키는 것에 대신하여, 상기 베이스 플레이트(1)를 상승시켜도 좋다. 또한, 상기 작업대(2)의 하강과 상기 베이스 플레이트(1)의 상승을 동시에 행하게 하는 구성이라도 좋다.

(6)상기 위치결정구멍(5)은 상기 작업대(2)에 관통모양으로 형성되어 있지만, 상기 위치결정구멍(5)을 상기 작업대(2)의 하면만에 개구시키는 형상으로 형성 하여도 좋다.

(7)상기 플러그부재(12) 및 상기 위치결정구멍(5)을 그 축선이 가로방향으로 되도록 배치하고, 상기 플러그수단(6)을 상기 위치결정구멍(5)에 수평방향으로 삽입하는 구성으로 하여도 상관없다. 경사진 방향으로 삽입하는 구성이라도 물론 상관없다.

다음에, 도 10에서 도 19를 참조하여, 본 발명의 위치결정장치에 관한 그 밖의 복수의 실시형태 및 변형예를 설명한다. 이들의 다른 실시형태에 있어서는, 상기 제1실시형태의 구성부재와 같은 부재 또는 유사한 부재에 원칙적으로서 동일한 부호를 붙이고 있다.

〔제2실시형태〕

도 10은 위치결정장치의 제2실시형태를 나타내는 도면으로서, 도 2에 대응하는 도면이다.

이 제2실시형태의 위치결정장치는 도 10에 도시하는 바와 같이 상기 접시스프링을 생략하고, 그 대신에, 고리모양의 진출피스톤(진출수단, 69)을, 상기 하우징(9) 및 상기 피스톤로드(23)에 밀봉모양으로 끼워 맞추고 있다. 이 진출피스톤(69)은 상하방향(축심방향)으로 이동가능하다.

이 진출피스톤(69)은 상기 잠금 실(34)의 압유를 받아서 상향으로 구동된다.다만, 그 수압면적은 상기 피스톤(22)의 상기 잠금 실(34)측의 수압면적보다 작다. 상기 하우징(9)에는 복수개의 전동핀(76)을 상하방향(축심방향)으로 이동가능하도록 지지하고 있다. 이 전동핀(76)의 하단은 상기 진출피스톤(69)에 접촉하고, 상 단은 상기 쐐기부재(19)에 접촉하고 있다.

이 제2실시형태의 위치결정장치의 동작이 상기 제1실시형태와 다른 점은 아래와 같다.

도 10의 잠금해제 상태에서는, 상기 잠금해제 실(35)에 압유가 공급되어 있으므로, 상기 피스톤(22)이 상승되고 있다. 이 결과, 상기 구동부재(21)가 상기 슬리브부재(15)를 상승시키고 있다. 또한, 상기 피스톤(22)은 상기 진출피스톤(69)을 밀어 올리고, 그 결과, 상기 전동핀(76)을 통하여 상기 쐐기부재(19)가 상승되고 있다. 이 상태에서는, 상기 슬리브부재(15)는 전술한 비확경상태로 되어 있다.

이 잠금해제 상태에서, 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출함과 아울러, 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급하면, 상기 피스톤(22)이 밀어 내려져, 상기 슬리브부재(15)가 하강한다. 이 슬리브부재(15)는 상기 쐐기부재(19)를 하강시키려고 하지만, 거기에는 상기 진출피스톤(69)에 상향으로 작용하고 있는 유압력이 저항한다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)는 상기 쐐기부재(19)를 밀어 내리면서 그 쐐기부재(19)에 테이퍼 결합하고, 상기 제2지름방향으로 확경하여 상기 작업대(2)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다.

또한, 상기 피스톤(22)이 하강하고, 상기 쐐기부재(19)가 소정의 가동행정만큼 하강하면, 상기 전동핀(76)이 상기 플랜지(9a)의 표면으로부터 돌출하지 않는 상태로 되어, 상기 쐐기부재(19)는 상기 플랜지(9a)에 의해 직접 받쳐진다. 이렇게 하여 상기 쐐기부재(19)의 그 이상의 하강(기단방향으로의 이동)이 저지되고, 상기 슬리브부재(15)는 상기 작업대(2)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 상기 제2지름방향(D2)으로 강력하게 압압한다.

상기 진출피스톤(69)은 압유로 구동되는 것에 대신하여, 다른 압력유체, 예컨대, 압축공기 등으로 구동되는 구성이라도 좋다.

한편, 상기한 바와 같이 압력유체로 구동되는 진출피스톤(69)을 진출수단으로서 채용하는 구성은 이후의 제3실시형태로부터 제7실시형태 중 어느 쪽에 있어서도 적용할 수 있다.

〔제3실시형태〕

도 11은 위치결정장치의 제3실시형태를 나타내는 도면으로서, 도 4에 대응하는 도면이다.

이 제3실시형태는 상기 제1실시형태와 비교하여, 이하에 설명하는 점이 다르다.

도 11에 도시하는 바와 같이, 상기 플랜지(9a)에 보스부를 형성하지 않고, 대신에, 상기 플러그부재(12)의 기단부의 주위에 있어서 상기 플랜지(9a)의 상면을 상향으로 고리모양에 돌출시켜, 이 고리모양 돌출부(1b)의 상면을 상기 지지면(1a)으로 하고 있다. 이 지지면(1a)에는 상기 노즐구멍(87)이 개구되어 있다.

상기 쐐기부재(제2압압부재, 19)의 상기 경사외면(13)은 아래쪽(기단방향)을 향함에 따라 상기 플러그부재(12)의 축심에 근접하도록 경사시켜 형성하고 있다. 이에 대응시켜, 상기 슬리브부재(제1압압부재, 15)의 상기 경사내면(17)은 아래쪽(기단방향)을 향함에 따라 상기 플러그부재(12)의 축심에 근접하도록 경사시켜 형 성하고 있다

상기 캡부재(25)와 상기 링(26)과의 사이에는 상기 쐐기부재(19)의 상부플랜지(27)가 끼워 넣어져 있다. 상기 슬리브부재(15)의 아래쪽에, 접시스프링(69)이 두 매 포개서 배치되어 있다. 이 접시스프링(69)은 상기 슬리브부재(15)를 진출 방향으로 밀어붙이고 있다. 바꿔 말하면, 이 접시스프링(69)은 상기 경사외면(13)과 상기 경사내면(17)과의 테이퍼 결합을 긴밀하게 시키는 방향의 힘을 작용시킨다. 한편, 상기 슬리브부재(15)의 소정량 이상의 진출은 상기 슬리브부재(15)의 하부에 형성한 플랜지부(77)가 상기 고리모양 돌출부(1b)의 상단 내주에 형성한 플랜지(70)에 접촉함으로써 저지된다.

이 제3실시형태의 위치결정장치의 동작이 상기 제1실시형태와 다른 점은 아래와 같다.

도 11의 잠금해제 상태에서는, 상기 피스톤(22)이 상기 쐐기부재(19)를 상승시키고 있다. 또한, 상기 슬리브부재(15)는 상기 접시스프링(69)의 작용에 의해 상승되어, 상기 플랜지(70)에 접촉하는 위치(상기 가동행정의 진출단(進出端)의 위치)나 또는 그것에 가까운 위치에서 정지하고 있다.

잠금 구동시에, 상기 구동부재(21)에 의해 상기 쐐기부재(19)를 하강시키면, 이 쐐기부재(19)는 슬리브부재(15)를 밀어 내리려고 하지만, 그 밀어 내림으로 상기 접시스프링(69)의 탄발력이 저항한다. 이 결과, 상기 쐐기부재(19)의 경사외면(13)이 상기 슬리브부재(15)의 경사내면(17)에 쐐기 결합하여 간다. 이에 의해, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 쐐기부재(19)를 통하여, 상기 슬리브부재(15)를 상기 제2지름방향으로 탄성적으로 확경시켜 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨다.

전술한 제1실시형태와 마찬가지로, 상기 슬리브부재(15)가 상기 접시스프링(69)을 통하여 상기 하우징(9)에 의해 받쳐지면, 그 슬리브부재(15)의 그 이상의 하강(기단방향으로의 이동)이 저지된다. 이 결과, 상기 구동수단(D)에 의해 상기 쐐기부재(19)에 가해지는 하향의 힘은 그 대부분이 상기 경사외면(13) 및 상기 경사내면(17)에 의해 상기 슬리브부재(15)의 확경력으로 변환되고, 이 슬리브부재(15)는 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 상기 제2지름방향으로 강력하게 압압한다.

〔제4실시형태〕

도 12 및 도 13은 본 발명의 제4실시형태를 나타내고 있다.

도 12는 도 4에 대응하는 도면이다. 도 13은 도 12의 13-13선의 화살표방향에서 본 단면도로서, 도 5에 대응하는 도면이다.

이 제4실시형태는 상기 제1실시형태와 비교하여, 이하에 설명하는 점이 다르다.

플러그수단(6)은 상기 쐐기부재를 구비하지 않고, 그 대신에, 상기 슬라이드부분(61, 61)에 경사외면(13, 13)을 형성하고 있다. 이 경사외면(13, 13)은 위쪽(선단방향)으로 향함에 따라 상기 축심에 근접하는 테이퍼 모양으로 구성하고 있다. 이 슬라이드부분(61)의 경사외면(13)을, 상기 슬리브부재(15)(압압부재)의 상기 경사내면(17)에 직접 접촉시키고 있다

상기 플러그부재(12)의 하단부의 외측에는 둘레방향으로 잘린 흔적이 없는 형상의 고리모양 컬러(Collar, 54)가 배치된다. 이 고리모양 컬러(54)는 후술하는 접시스프링(69)과 상기 슬라이드부분(61)과의 사이에서, 상기 슬리브부재(15)의 하부의 내주에 끼워 맞추어져 있다. 이 고리모양 컬러(54)에 의해, 금속가공의 철가루 등의 이물질이 상기 슬리브부재(15)의 내부로 침입하는 것을 회피할 수 있다.

각각의 상기 슬라이드부분(61)은 상기 슬라이드면(63)을 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태에서 상기 플러그부재(12)에 배치하고 있다.

또한, 상기 슬라이드부분(61)은 상기 플러그부재(12)에 대하여, 축심방향으로 소정의 행정만큼 이동가능하게 되어 있다. 구체적으로는 상기 슬라이드 외면(64, 64)을 형성하기 위하여 상기 플러그부재(12)에 형성한 홈의 상하방향의 치수를, 상기 슬라이드부분(61)의 상하방향의 치수보다 약간 크게 함으로써, 슬라이드부분(61)을 그 홈의 내부에서 후술한 가동행정만큼 상하방향으로 이동가능하게 하고 있다.

상기 고리모양 컬러(54)와 상기 플랜지(9a)와의 사이에는 진출수단으로서의 접시스프링(69)이 배치된다. 이 접시스프링(69)은 상기 고리모양 컬러(54)를 통하여, 상기 슬라이드부분(61, 61)을 위쪽(선단방향)으로 진출시키는 방향의 탄발력을 작용시킨다. 바꿔 말하면, 이 접시스프링(69)은 상기 경사외면(13)과 상기 경사내면(17)과의 테이퍼 결합을 긴밀하게 시키는 방향의 힘을 작용시킨다.

한편, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 소정량 이상의 상승은 상기 플러그부재(12)의 선단의 외주에 형성되어 있는 플랜지(70)에 의해 저지된다. 이렇게 하 여, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 가동행정의 상단(선단)측의 한계가 규정된다. 한편, 상기 슬라이드부분(61)의 하단측으로의 이동을 저지하기 위한 규제면(78)이 상기 홈의 기단부에 형성되어 있다. 이렇게 하여, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 가동행정의 하단(기단)측의 한계가 규정된다.

이 제4실시형태의 위치결정장치의 동작이 상기 제1실시형태와 다른 점은 아래와 같다.

도 12 및 도 13의 잠금해제 상태에서는, 피스톤(22)이 상기 슬리브부재(15)를 상승시키고 있다. 또한, 상기 슬라이드부분(61, 61)은 상기 접시스프링(69)의 작용에 의해 상승되어, 상기 플랜지(70)에 접촉하는 위치(상기 가동행정의 진출단의 위치)나 또는 그것에 가까운 위치에서 정지하고 있다.

잠금 구동시에 상기 구동부재(21)에 의해 상기 슬리브부재(15)를 하강시키면, 이 슬리브부재(15)는 상기 슬라이드부분(61, 61)을 밀어 내리려고 하지만, 그 밀어내림으로 상기 접시스프링(69)의 탄발력이 저항한다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)의 경사내면(17)이 그 슬라이드부분(61, 61)의 경사외면(13)에 쐐기 결합하여 간다. 이에 의해, 상기 슬리브부재(15)는 제2지름방향(D2)으로 탄성적으로 확경하여, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다. 이렇게 하여, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 어긋남이 시정된다.

또한, 상기 슬라이드부분(61, 61)은 상기 슬라이드면(63, 63)을 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동가능하기 때문에, 상기 슬리브부재(15)는 상기 위치결정 구멍(5)의 내주면에 밀착할 때에 그 위치결정구멍(5)의 내주면으로부터 받는 반력의 상기 제1지름방향(D1)의 성분(분력)에 의해, 상기 슬라이드부분(61, 61)과 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남은 허용된다.

그 후, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 소정량 하강하여 상기 규제면(78)에 접촉한 상태가 되면, 상기 슬라이드부분(61, 61)은 상기 플러그부재(12)(상기 하우징(9))에 의해 받쳐져, 그 슬라이드부분(61, 61)의 그 이상의 하강(기단방향으로의 이동)이 저지된다. 이 결과, 상기 구동수단(D)에 의해 상기 슬리브부재(15)에 가가해지는 하향의 힘은 그 대부분이 상기 경사외면(13) 및 상기 경사내면(17)에 의해 상기 슬리브부재(15)의 확경력으로 변환되고, 이 슬리브부재(15)는 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 상기 제2지름방향(D2)으로 강력하게 압압한다.

본 실시형태에서는, 전술한 제1∼제3실시형태에서는 필요로 하였던 쐐기부재를 생략할 수 있어, 구성이 간소화되어 있다.

상기 한 쌍의 슬라이드부분(61, 61)과 상기 고리모양 컬러(54)와는 별체로 형성하는 것에 대신하여, 일체로 형성하여도 좋다. 또한, 상기 한 쌍의 슬라이드부분(61, 61)은 상기 각 틈(A)을 따라 뻗는 박육부재(도시하지 않음)를 통하여 연결하여도 좋고, 또는 상기 박육부재와 일체로 형성하여도 좋다.

상술한 변형예는 후술하는 각 실시형태에도 적용가능하다.

〔제5실시형태〕

도 14은 본 발명의 제5실시형태를 나타내는 도면으로서, 도 4에 대응하는 도면이다.

이 제5실시형태는 상기 제4실시형태의 변형예로서 구성되어 있다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(1)에 보스부를 돌출하지 않고, 대신에 상기 하우징(9)의 상기 플랜지(9a)의 표면을 고리모양으로 돌출시켜, 이 고리모양 돌출부(1b)의 상단면에 상기 지지면(1a)을 구성하고 있다.

상기 플러그부재(12)의 상단면에 개구시킨 나사구멍(66)에 플랜지부착 볼트(67)의 하부가 나사결합된다. 이 플랜지부착 볼트(67)의 머리부에는 도면에서 생략한 육각형의 구멍이 개구되고, 이 구멍에 육각렌치(68)를 쇄선으로 표시하는 것 같이 결합이 가능하다. 이 플랜지부착 볼트(67)의 머리부와 플랜지부와의 사이에는 상기 캡부재(25)이 상대적으로 회전가능하면서도 상하 이동불가능하게 지지된다. 이 캡부재(25)의 하부에 형성한 걸림오목부(56)에는 상기 슬리브부재(15)의 상기 상부플랜지(27)가 끼워 맞추어져 있다.

본 실시형태에서는, 상기 플랜지부착 볼트(67)가 전술한 구동부재(21)에 상당한다. 또한, 상기 나사구멍(66)과 상기 육각렌치(68)가 전술한 구동수단(D)을 구성한다.

이상의 구성으로, 상기 육각렌치(68)를 상기 플랜지부착 볼트(67)의 머리부의 구멍에 삽입하여 회전시키면, 그 플랜지부착 볼트(67)가 상하방향으로 나사진행한다. 이에 의해, 상기 슬리브부재(15)가 아래쪽 방향으로 잠금 이동하고, 혹은 위쪽방향으로 잠금해제 이동한다. 이 결과, 상기 슬리브부재(15)는 상기 슬라이드 부분(61, 61)의 외면의 상기 경사외면(13, 13)과의 테이퍼 결합에 의해, 지름방향으로 확대 혹은 축소한다. 그 밖의 구성 및 동작에 있어서는 상술한 제4실시형태와 같다.

한편, 본 실시형태와 같이 볼트(67) 등의 나사부재를 구동부재로서 채용하는 구성은 본 명세서에서 제시되는 그 밖의 실시형태에 있어서도 적용가능하다.

〔제6실시형태〕

도 15에서 도 18은 본 발명의 제6실시형태를 나타내고 있다.

도 15는 도 4에 대응하는 도면이다. 도 16은 도 15의 16-16선의 화살표방향에서 본 단면도다. 도 17은 결합부재(15)가 확경방향으로 변위하여 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한 상태를 나타내는 단면도다. 도 18은 도 17의 요부 확대도이다.

이 제6실시형태는 상기 제4실시형태(도 12 및 도 13)의 변형예로서 구성되어 있다. 상기 캡부재(25)와 상기 링(26)의 사이에 형성되는 홈에는 원통모양의 연결부재(81)의 상부플랜지(27)가 결합된다. 이 연결부재(81)의 통벽(筒壁)에는 상기 슬라이드부분(61)의 상기 경사외면(13)에 대면하는 지지창(82)을 형성하고 있다. 이들 지지창(82, 82)에는 블록형상으로 구성한 한 쌍의 결합부재(압압부재, 15, 15)가 지름방향으로 이동가능하게 되도록 끼워 맞추어져 있다.

이들 결합부재(15, 15)는 상기 슬라이드부분(61, 61)을 개재하도록 하여 서로 지름방향으로 대면하여 배치되어 있다. 또한, 각각의 결합부재(15)에는 경사내면(17)을 형성하고 있고, 이 경사내면(17)은 상기 슬라이드부분(61)의 상기 경사외 면(13)에 테이퍼 결합이 가능하다. 상기 경사외면(13) 및 상기 경사내면(17)은 모두, 선단방향을 향함에 따라 축심에 근접하는 테이퍼면에 형성하고 있다.

각각의 결합부재(15)에는 스트레이트 외면(16)을 형성하고 있다. 본 실시형태에서는, 이 스트레이트 외면(16)에는 도 15에 도시하는 바와 같이 톱니모양의 미세한 요철(凹凸)을 형성하고 있다. 이 요철에 의해, 상기 결합부재(15)를 상기 작업대(2)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시켰을 때에 큰 마찰력을 발생시켜, 상기 작업대(2)를 상기 결합부재(15, 15)를 통하여 큰 힘으로 끌어내리는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 다만, 다른 실시형태와 마찬가지로, 스트레이트 외면(16, 16)을 평탄한 면에 형성하여도 좋다.

각각의 결합부재(15)에는 관통구멍(83)이 둘레방향으로 형성되어 있다. 이 관통구멍(83)에는 상기 플러그부재(12)의 외주에 배치된 링스프링(복귀부재, 84)이 삽입 관통되어 있다. 이 링스프링(84)은 상기 결합부재(15, 15)에 대하여 축경방향의 탄발력을 작용시키고 있다.

상기 플러그부재(12)의 하단부에는 고리모양의 스프링받침대(88)가 끼워 맞추어져 있다. 이 스프링받침대(88)와 상기 슬라이드부분(61, 61)과의 사이에는 압축코일스프링(진출수단, 69)이 장착된다. 이 압축코일스프링(69)은 상기 슬라이드부분(61, 61)을, 위쪽방향(선단방향)으로 밀어붙인다.

상기 스프링받침대(88)의 외측에는 둘레방향으로 잘린 흔적이 없는 형상의 고리모양 컬러(54)가 배치된다. 이 고리모양 컬러(54)는 상기 연결부재(81)의 하부의 내주에 끼워 맞추어져 있다. 이 고리모양 컬러(54)에 의해, 상기 연결부 재(81)의 내부에 금속가공의 철가루 등의 이물질이 침입하는 것을 회피할 수 있다.

상기 연결부재(81)의 상기 상부플랜지(27)와 상기 링(26)과의 사이에는 고리모양의 틈이 형성되어 있다. 또한, 상기 고리모양 컬러(54)와 상기 스프링받침대(88)와의 사이에도 고리모양의 틈이 형성되어 있다. 이들 고리모양의 틈에 의해, 상기 연결부재(81)의 반경방향으로의 이동이 허용되어 있다.

도 15 및 도 16에 도시한 잠금해제 상태에서는, 상기 구동부재(21)에 의해 상기 연결부재(81)가 상승되어 있고, 상기 결합부재(15, 15)도 상승되어 있다. 또한, 상기 압축코일스프링(69)의 작용에 의해, 상기 슬라이드부분(61, 61)도 상승되어 있다. 이 잠금해제 상태에서는 상기 결합부재(15, 15)는 상기 링스프링(84)에 의해 축경방향으로 잡아 당겨져 있고, 상기 연결부재(81)의 외면으로부터 대부분 돌출하지 않는 상태로 되어 있다(비확경상태).

이 잠금해제 상태에 있어서, 상기 잠금해제 실(35)의 압유를 배출함과 아울러 상기 잠금 실(34)에 압유를 공급하면, 상기 구동부재(21)가 아래쪽으로 구동된다. 이 구동부재(21)의 하강에 따라 상기 연결부재(81)가 아래쪽으로 이동하여, 그 연결부재(81)에 연결되어 있는 상기 결합부재(15, 15)를 아래쪽으로 끌어내린다(잠금 이동).

이 결과, 상기 결합부재(15, 15)는 상기 압축코일스프링(69)의 탄발력에 의해 상승위치에 유지된 상기 슬라이드부분(61, 61)에 테이퍼 결합하여 상기 링스프링(84)을 탄성변형시키면서 확경방향(상기 제2지름방향(D2))으로 변위하여 상기 연결부재(81)로부터 돌출한다. 이렇게 하여, 도 17에 도시하는 바와 같이 상기 결합 부재(15, 15)의 상기 스트레이트 외면(16, 16)이 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다. 이어서, 그 밀착한 결합부재(15, 15)가 상기 작업대(2)를 강력하게 끌어내리는 것이다.

이 제6실시형태에서는, 블록형상의 상기 결합부재(15, 15)가 상기 제2지름방향(D2)으로 확경변위하고, 그 스트레이트 외면(16)을 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시켜 확경력을 작용시키는 구성이다. 따라서, 이 밀착에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남(도 16에 도시한 위치 어긋남) 중, 상기 제2지름방향(D2)의 위치 어긋남은 시정된다. 한편, 상기 슬라이드부분(61)은 상기 슬라이드면(63) 및 상기 슬라이드 외면(64)을 따라 상기 제1지름방향(D1)으로 이동가능하다. 이 때문에, 도 17에 도시하는 바와 같이 상기 결합부재(15, 15)는 상기 위치결정구멍(5)을 압압할 때에 그 위치결정구멍(5)의 내주면으로부터 받는 반력의 상기 제1지름방향(D1)의 성분(분력)에 의해, 상기 연결부재(81) 및 상기 슬라이드부분(61, 61)과 함께 상기 제1지름방향(D1)으로 어느 정도는 이동할 수 있다. 따라서, 상기 플러그부재(12)에 대한 상기 위치결정구멍(5)의 위치 어긋남 중, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남은 허용된다.

본 실시형태에서는, 확경방향으로 변위하는 상기 결합부재(15, 15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하는 구성이다. 따라서, 고리모양의 상기 슬리브부재를 변형시켜 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키는 전술한 제1∼제5실시형태에 비교하면, 상기 결합부재(15, 15)의 변위량을 크게 할 수 있다. 이 결과, 전술한 비확경상태에 있어서의 끼워맞춤틈(도 16에 도시하는 틈(G))을 크게 할 수 있어, 상기 위치결정구멍(5)에 상기 결합부재(15)를 더욱 부드럽게 삽입할 수 있다.

도 18은 도 17에 두 개 도시한 상기 결합부재(15) 및 상기 슬라이드부분(61) 중 한 쪽을 확대하여 나타낸 것이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 각각의 상기 결합부재(15)의 외면에는 두 개의 접촉부(15a, 15a)와, 이들 두 개의 접촉부의 사이에 배치되는 도피부(15b)가 둘레방향으로 나란히 형성되어 있다. 상기 접촉부(15a, 15a)(전술한 스트레이트 외면(16, 16)에 상당)는 원호면에 형성하고, 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉하도록 구성하고 있다. 또한, 상기 도피부(15b)는 평탄한 면에 형성하고 있다. 그리고, 상기 접촉부(15a, 15a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉하였을 때에, 상기 도피부(15b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과의 사이에 틈(B)이 형성된다.

이렇게 구성함으로써, 상기 위치결정구멍(5)의 내경이 큰 경우 등, 그 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착하기 위하여 상기 결합부재(15, 15)의 큰 변위가 필요한 경우라도, 적절하게 위치결정할 수 있다. 즉, 각각의 결합부재(15, 15)에 대하여 두 개로 합계 네 개의 상기 접촉부(15a, 15a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면을 눌러 이동하는 것에 대하여, 상기 도피부(15b)에 있어서는 눌러 이동하지 않는 구성으로 된다. 이 때문에, 상기 결합부재(15)는 상기 접촉부(15a)의 네 점에서 확경력(상기 제2지름방향(D2)의 힘)을 가하고, 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)와의 사이에 발생한 상기 제2지름방향(D2)의 위치 어긋남을 적절하고도 확실하게 시정할 수 있다.

또한, 각각의 상기 슬라이드부분(61)의 외면에는, 두 개의 접촉부(61a, 61a)와, 이들 두 개의 접촉부의 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되어 있다. 상기 접촉부(61a, 61a)는 원추면에 형성하여, 상기 결합부재(15)의 내면에 접촉하도록 구성하고 있다. 또한, 상기 도피부(61b)는 평탄한 면에 형성하고 있고, 이 도피부(61b)와 상기 결합부재(15)의 내면과의 사이에 틈(C)이 형성되어 있다. 이렇게 함으로써, 각각의 상기 슬라이드부분(61, 61)에 대하여 두 개로 합계 네 개의 상기 접촉부(61a, 61a)가 상기 결합부재(15)의 내면에 접촉하고, 전술한 잠금 이동시에 상기 결합부재(15)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에서 받는 반력을 그 네 점에서 안정적으로 받는 것이 가능한 구성으로 된다. 따라서, 상기 위치결정구멍(5)과 상기 플러그부재(12)와의 사이의 상기 제2지름방향(D2)의 위치 어긋남을 적절하고도 확실하게 시정할 수 있다.

한편, 상기 도피부(61b)는 상기 슬라이드부분(61)의 외면에 형성하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 슬라이드부분(61)의 외면을 둘레방향 전체에 걸쳐 원추면에 형성하는 한편, 상기 결합부재(15)의 내면의 둘레방향 중앙부를 V자모양으로 오목지게 하여 도피부를 구성할 수도 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 플러그부재(12)의 외주에 원통모양의 연결부재(81)가 배치되고, 이 연결부재(81)의 상기 지지창(82)에 상기 결합부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 이동가능하게 지지하고 있다. 따라서, 블록형상의 상기 결합부재(15, 15)를 지지하기 위한 간단한 구성을 실현할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 연결부재(81)는 상기 구동부재(21)에 연결되어 있기 때문에, 그 연결부재(81)를 상기 구동수단(D)에 의해 구동하는 것이 가능하다. 이 결과, 상기 연결부재(81)을 상하 이동시킴으로써, 상기 결합부재(15, 15)를 상기 잠금 이동 및 상기 잠금해제 이동시키는 것이 용이하다. 아울러, 상기 연결부재(81)는 원통몽양으로 구성되어 있기 때문에, 연결부재(81)의 내부로 이물질이 침입하기 어려운 구성으로 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 결합부재(15, 15)에 축경방향의 탄발력을 작용시키는 링스프링(84)이 구비되어 있다. 따라서, 전술한 잠금해제 이동시에, 블록형상의 상기 결합부재(15, 15)를 비확경상태로 용이하게 복귀할 수 있다. 한편, 상기 링스프링(84)은 금속제의 스프링에 한정되지 않고, 예컨대, 고무 등의 탄성체로 대체가능하다. 상기 결합부재(15)의 복귀수단은 그 결합부재(15)와 상기 슬라이드부분(61)을 평면에서 보아서 T자 모양의 끼워맞춤 구조에 의해 연결하는 것 등에 의해서도 구체화할 수 있다.

또한, 상기 연결부재(81)에 상기 결합부재(15)를 지지시키는 구성은 제1실시형태 등에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 제1실시형태(도 2)에서의 상기 슬리브부재(15)의 대신에, 본 실시형태의 상기 연결부재(81) 및 결합부재(15, 15)를 상기 쐐기부재(19, 도 2)의 외측에 배치하면 좋다.

본 명세서에서 개시되는 본 실시형태 이외의 실시형태에서도, 상기 스트레이트 외면(16)의 외면에 톱니모양의 요철을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 스트레이트 외면(16)의 요철은 톱니모양에 한정되지는 않으며, 여러가지의 형상을 채용하여도 좋다.

〔제7실시형태〕

도 19는 제7실시형태의 위치결정장치의 횡단면도로서, 도 16과 유사한 도면이다.

이 제7실시형태는 전술한 제6실시형태의 변형예로서 구성되어 있고, 도 19에 도시하는 바와 같이 두 쌍의 결합부재(15)를, 각각 상기 슬라이드부분(61, 61)을 개재하여 지름방향으로 대면하도록 설치하고 있다. 상기 연결부재(81)에는 네 개의 결합부재(15)를 지지하기 위하여, 상기 지지창(82)을 네 개 설치하고 있다.

도 19에 도시하는 바와 같이 각대의 결합부재(15, 15)가 대면하는 방향(전술한 잠금 이동시에 상기 결합부재(15, 15)가 돌출하는 방향, 즉, 상기 제2지름방향(D2)과 동등함)은 상기 제1지름방향(D1)에 대하여 수직하지 않고, 경사져 있다. 또한, 한 쪽의 결합부재(15, 15)의 쌍이 대면하는 방향(D2)은 다른 쪽의 결합부재(15, 15)의 쌍이 대면하는 방향(D2)에 대하여, 상기 제1지름방향(D1)에 수직한 직선에 관하여 대칭이다.

각각의 상기 슬라이드부분(61)에는 한 쌍의 경사외면(13, 13)을 둘레방향 양측에 구비하고 있다. 이 경사외면(13, 13)은 원추면이 아니라, 선단을 향함에 따라 축심에 근접하도록 경사시킨 평면에 형성하고 있다. 각각의 경사외면(13)의 외측에는 상기 결합부재(15)를 배치하고 있다. 상기 결합부재(15)의 내면(상기 경사내면(17))도, 원추면이 아니라, 선단을 향함에 따라 축심을 향하도록 경사시킨 평면에 형성하고 있다. 도 19에 나타내는 평면에서 보아서, 상기 경사외면(13) 및 상기 경사내면(17)은 상기 제2지름방향(D2)에 대하여 수직하고, 상기 제1지름방 향(D1)에 대하여 다소 경사져 있다.

이 제7실시형태에 있어서, 상기 구동부재(21)를 통하여 상기 연결부재(81)을 하강시킴으로써, 각각의 상기 결합부재(15)가 아래쪽으로 잠금 이동하고, 상기 경사외면(13)과 상기 경사내면(17)과의 테이퍼 결합작용에 의해, 상기 결합부재(15)는 제2지름방향(D2)으로 확경하여 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착한다. 이 결과, 이 제2지름방향(D2, D2)의 위치 어긋남은 시정된다.

전술한 바와 같이, 한 쪽의 결합부재(15, 15)의 쌍이 대면하는 방향(D2)은 다른 쪽의 결합부재(15, 15)의 쌍이 대면하는 방향(D2) 대하여, 상기 제1지름방향(D1)에 수직한 직선에 관하여 대칭이다. 따라서, 상기 잠금 이동에 의해, 상기 제1지름방향(D1)에 수직한 방향의 위치 어긋남이 시정되는 형태로 된다. 한편, 상기 제1지름방향(D1)의 위치 어긋남은 전술한 제6실시형태와 마찬가지로 허용된다.

이 제7실시형태에서는, 각각의 상기 결합부재(15)의 외면은 단순한 원호면(스트레이트 외면(16))에 형성하고, 상기 제6실시형태와 같은 도피부를 형성하지 않고 있다. 이는 본 실시형태에서는, 네 개의 결합부재(15)가 각각의 제2지름방향(D2)으로 동시에 돌출함으로써, 상기 작업대(2)의 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 대하여, 상기 제1지름방향(D1)에 수직한 방향으로 네 점에서 확경력을 가하여, 상기 제1지름방향(D1)에 수직한 방향의 위치 어긋남을 시정하는 것이 가능하기 때문이다. 그 밖의 구성 및 동작은 상기 제6실시형태와 마찬가지이다. 한편, 상기 결합부재(15)는 두 쌍 구비하는 것에 대신하여, 세 쌍 이상 구비하여도 좋다.

〔변경형태〕

상기 제1∼제7실시형태의 위치결정장치는 다음과 같이 변경가능하다.

(1)상기 플러그부재(12)와 상기 하우징(9)은 일체로 형성하는 것에 대신하여, 별체로 형성하여도 좋다. 이 경우, 상기 플러그부재(12)를 볼트 체결 또는 나사고정 등에 의해 하우징(9)에 강고하게 고정하면 좋다.

(2)또한, 상기 하우징(9)과 상기 베이스 플레이트(1)는 별체로 형성하는 것에 대신하여, 일체로 형성하여도 좋다.

(3)상기 슬라이드면(63, 63)이나 상기 슬라이드 외면(경사외면, 64, 64)은 상기 제1지름방향(D1)에 평행하게 형성하지 않고, 그 제1지름방향(D1)에 대하여 경사지게 형성하여도 좋다.

(4)상기 슬라이드부분(61, 61)은 한 쌍으로 설치하는 경우에 한정되지 않고, 두 쌍 이상 설치할 수도 있다.

(5)상기 지지면(1a)은 상기 하우징(9)의 상기 보스부(1b)에 형성하는 것에 대신하여, 그 하우징(9)의 평탄한 표면에 직접적으로 형성하여도 좋고, 또한, 상기 베이스 플레이트(1)로부터 상향으로 돌출시킨 보스부에 형성하여도 좋다.

〔클램핑 시스템〕

이하에, 상기 위치결정장치의 클램핑 시스템에 대한 제1적용예를 도 20을 참조하여 설명한다.

도 20은 상기 클램핑 시스템의 모식 평면도다.

도 20에 도시하는 바와 같이, 매칭 센터(Machining Center)의 테이블(T)의 표면에 상기 베이스 플레이트(1)가 고정 설치된다. 상기 작업대(2)는 본 발명의 클램핑 시스템을 통하여, 상기 베이스 플레이트(1)에 대하여 착탈가능하게 구성되어 있다. 이 클램핑 시스템은 제1위치결정장치(101)와 제2위치결정장치(102)를 구비하고 있다.

상기 작업대(2)는 복수개 준비되어 있고(도면에서는, 한 개만 도시), 필요에 따라 교환하여 상기 베이스 플레이트(1)에 장착가능하게 되어 있다. 상기 작업대(2)가 상기 베이스 플레이트(1)에 장착될 때는 상기 두 개의 위치결정장치(101, 102)에 의해 위치결정 및 고정된다.

제1위치결정장치(101)는 상기 작업대(2)에 형성한 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 삽입되는 슬리브부재(15)를 구비하고, 이 슬리브부재(15)의 거의 전체 둘레에 걸쳐 확경력을 작용시켜서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시켜, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작업대(2)를 수평방향으로 위치결정한다. 구체적으로는 상기 위치결정구멍(5)의 축심이 상기 제1위치결정장치(101)의 축심(A)에 일치하도록 위치결정된다. 이어서, 그 밀착한 상기 슬리브부재(15)를 아래쪽으로 구동하고, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 고정하도록 구성하고 있다.

한편, 상기 제1위치결정장치(101)의 구체적 구성은 여러가지 고려되지만, 예컨대, 상기 제1실시형태의 위치결정장치에 있어서 상기 슬라이드 외면(64, 64)이나 상기 슬라이드부분(61, 61)을 마련하지 않고, 상기 플러그부재(12)의 외주면 전체에 밀착하도록(전술한 틈(A, A)이 없도록) 상기 쐐기부재(19)를 배치하고, 이 쐐기부재(19)의 상기 경사외면(13)에 상기 슬리브부재(15)의 상기 경사내면(17)을 테이 퍼 결합가능하게 구성한 것이 고려된다.

또한, 상기 제2위치결정장치(102)로서, 상기 제1실시형태의 위치결정장치(도 2 및 도 3 참조)가 채용되어 있다. 상기 슬라이드부분(61, 61)은 두 개의 위치결정장치(101, 102)의 축심(A, B)끼리를 잇는 직선(L)에 거의 직교하는 방향으로 대면하도록 배치된다. 바꿔 말하면, 상기 제2지름방향(D2)이 상기 직선(L)에 거의 직교하도록 배치된다. 따라서, 상기 슬리브부재(15)에는 상기 슬라이드부분(61, 61)이 대면하는 방향(상기 제2지름방향(D2))으로 확경력이 작용하고, 이에 의해, 상기 작업대(2)이 상술의 축심(A)을 중심으로 하여 선회하는 것을 저지한다. 한편 이때, 상기 슬리브부재(15)는 상기 쐐기부재(19) 및 상기 슬라이드부분(61, 61)과 함께 상기 슬라이드면(63, 63)을 따라(상기 제1지름방향(D1)으로) 이동함으로써, 상기 축심(A)에 대한 지름방향의 오차는 흡수된다. 이어서, 그 밀착한 상기 슬리브부재(15)를 아래쪽으로 구동하여, 상기 베이스 플레이트(1)에 상기 작업대(2)를 고정한다.

본 클램핑 시스템에서는, 상기 제2위치결정장치(102)로서 제1실시형태의 위치결정장치를 채용하고 있기 때문에, 위치결정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한, 상기 작업대(2)와 상기 베이스 플레이트(1)를 착탈할 때에, 상기 제2위치결정장치(102)에 있어서 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과 상기 스트레이트 외면(16)과의 사이에 전술한 끼워맞춤틈(G)(도 4 및 도 5에 도시)을 형성한 상태로 할 수 있다. 따라서, 착탈시의 작업성을 양호하게 할 수 있다. 나아가서는, 전술한 잠금 이동시에, 상기 제2위치결정장치(102)에 있어서 상기 슬리브부재(15)를 통하여 상기 작 업대(2)를 상기 베이스 플레이트(1)에 대하여 근접시키는 것이 가능하기 때문에, 필요에 따라 전용의 클램프 수단을 생략할 수 있다.

또한, 본 클램핑 시스템처럼 , 복수의 위치결정장치(101, 102) 중 적어도 하나에 전술한 제1실시형태의 위치결정장치를 채용함으로써, 여러가지 형태의 위치결정을 행할 수 있는 클램핑 시스템을 제공할 수 있다.

도 21은 상기 위치결정장치 클램핑 시스템에 대한 제2적용예를 나타내는 평면 모식도이다. 이 제2적용예는 긴 길이모양의 작업대(2)를 상기 베이스 플레이트(1)에 고정하기 위하여 적합한 하나의 예로서 구성되어 있다. 이 제2적용예에서는, 도 21에 도시하는 바와 같이 상기 제1실시형태의 세 개의 위치결정장치(111∼113)가 그 작업대(2)의 길이방향을 따라 함께 설치되어 있다.

중간위치의 위치결정장치(112)에 있어서는, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 대면 방향은 상기 작업대(2)의 길이방향을 따르고 있다. 이 위치결정장치(112)에서는, 상기 작업대(2)의 길이방향에서의 위치결정을 행한다.

또한, 단(端) 위치의 위치결정장치(111, 113)에 있어서는, 상기 슬라이드부분(61, 61)의 대면 방향은 상기 작업대(2)의 길이방향에 거의 수직하게 되어 있다. 이 위치결정장치(111, 113)은 상기 작업대(2)의 길이방향에 수직한 방향에서의 위치결정을 행함과 아울러, 상기 중간위치의 위치결정장치(112)의 축심을 중심으로 상기 작업대(2)가 선회하는 것을 저지한다.

〔클램핑 시스템의 변경형태〕

상기 클램핑 시스템은 다음과 같이 변경가능하다.

(1)도 20의 제1적용예에 있어서는, 상기 제2위치결정장치(102)로서 상기 제1실시형태의 위치결정장치를 채용하는 구성에 한정되지 않고, 예컨대, 전술한 제2∼제7의 실시형태의 위치결정장치를 채용할 수 있다. 도 21의 제2적용예에 있어서도, 제1실시형태의 위치결정장치에 대신하여, 제2∼제7의 실시형태의 위치결정장치를 사용할 수 있다.

(2)도 20의 제1적용예에 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 설치할 수도 있다. 도 21의 제2적용예에 있어서도 마찬가지이다.

(3)상기 제1블록과 제2블록과의 조합은 예시한 베이스 플레이트(1)와 작업대(2)의 조합에 대신하여, 공작기계 테이블과 작업대의 조합, 작업대와 치구(治具) 베이스의 조합, 치구 베이스와 워크 피스(Work Piece)의 조합, 용접치구 등의 작업용 치구와 워크 피스 등의 작업물의 조합이라도 좋다. 나아가서는, 사출형성기나 프레스기의 선반면과 금형의 조합이라도 좋다. 이 이외에도, 본 발명은 레이저 가공기나 방전 가공기 등의 각종의 가공기계의 워크 피스 또는 툴(Tool)등의 위치결정에도 적용가능하다.

Claims

제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시키고,

상기 플러그부재(12)를 끼워 대면하는 복수의 슬라이드부분(61, 61)을, 그 대면 방향에 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치하고,

상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 제1압압부재(15)를, 확경(擴俓) 및 축경(縮俓)가능하고, 또한 축심방향으로 소정범위 내에서 이동가능하게 배치하고,

상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측으로서 상기 제1압압부재(15)의 내측에, 제2압압부재(19)를, 확경 및 축경가능하고, 또한 축심방향으로 소정범위 내에서 이동가능하게 배치하고,

상기 제1압압부재(15) 또는 상기 제2압압부재(19)를 구동수단(D)에 의해 기단(基端)방향으로 구동함으로써, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 제1지름방향(D1)과는 다른 제2지름방향(D2)으로 상기 제1압압부재(15)를 확경시키고, 이에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드부분(61, 61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2압압부재(19)에는 경사외면(13)을 형성하고,

상기 제1압압부재(15)에는 상기 경사외면(13)에 테이퍼(taper) 결합가능한 경사내면(17)을 형성하고,

상기 플러그부재(12) 안에 구동부재(21)를 축심방향으로 이동가능하게 삽입하여, 이 구동부재(21)를 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)에 연결하고,

상기 구동부재(21)를 통하여 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)를 기단방향으로 잠금(lock) 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 제1압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜 그 제1압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키고,

상기 구동부재(21)를 통하여 상기 제1압압부재(15) 또는 제2압압부재(19)를 선단(先端)방향으로 잠금해제(release) 이동시킴으로써, 상기 제1압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제1항에 있어서,

상기 제1압압부재(15) 또는 상기 제2압압부재(19)를 선단방향으로 진출시키는 진출수단(69)을 구비하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제2블록(2)에 형성한 위치결정구멍(5)에 삽입되는 플러그부재(12)를 제1블록(1)으로부터 돌출시키고,

상기 플러그부재(12)를 끼워 대면하는 복수의 슬라이드부분(61, 61)을, 그 대면 방향에 직교하는 제1지름방향(D1)으로 이동가능한 상태와 축심방향으로 소정의 행정만큼 이동가능한 상태로 상기 플러그부재(12)에 배치하고,

상기 슬라이드부분(61, 61)의 외측에, 압압부재(15)를, 확경 및 축경가능하고, 또한 축심방향으로 이동가능하게 배치하고,

상기 슬라이드부분(61, 61)을 선단방향으로 진출시키는 진출수단(69)을 구비하고,

상기 압압부재(15)를 구동수단(D)에 의해 기단방향으로 구동함으로써, 상기 슬라이드부분(61, 61)이 상기 제1지름방향(D1)과는 다른 제2지름방향(D2)으로 상기 압압부재(15)를 확경시키고, 이에 의해, 상기 플러그부재(12)에 대하여 상기 슬라이드부분(61, 61)을 상기 제1지름방향(D1)으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제4항에 있어서,

상기 슬라이드부분(61, 61)에는 경사외면(13)을 형성하고,

상기 압압부재(15)에는 상기 경사외면(13)에 테이퍼 결합가능한 경사내면(17)을 형성하고,

상기 플러그부재(12) 안에 구동부재(21)를 축심방향으로 이동가능하게 삽입하여, 이 구동부재(21)를 상기 압압부재(15)에 연결하고,

상기 구동부재(21)를 통하여 상기 압압부재(15)를 기단방향으로 잠금 이동시킴으로써, 상기 테이퍼 결합에 의해 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 확경시켜 그 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시키고,

상기 구동부재(21)를 통하여 상기 압압부재(15)를 선단방향으로 잠금해제 이동시킴으로써, 상기 압압부재(15)의 상기 확경을 해제하여 상기 밀착을 해제하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
삭제
제4항에 있어서,

상기 압압부재(15)는 고리모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제7항에 있어서,

상기 압압부재(15)에는 슬릿(51)이 형성되고, 이 슬릿(51)에 의해 상기 압압부재(15)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제1항에 있어서,

상기 제2압압부재(19)는 고리모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제9항에 있어서,

상기 제2압압부재(19)에는 슬릿(57)이 형성되고, 이 슬릿(57)에 의해 상기 제2압압부재(19)가 확경방향 및 축경방향으로 변형가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제9항에 있어서,

상기 제2압압부재(19)와 상기 플러그부재(12)와의 사이에, 상기 제1지름방향(D1)의 틈(A, A)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제4항에 있어서,

상기 압압부재(15)는 블록형상으로 형성됨과 아울러, 상기 슬라이드부분(61, 61)을 끼워 대면하도록 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제12항에 있어서,

각각의 상기 슬라이드부분(61)의 외면에는 상기 압압부재(15)의 내면에 접촉하는 두 개의 접촉부(61a, 61a)와, 이들 두 개의 접촉부(61a, 61a)의 사이에 배치되는 도피부(61b)가 둘레방향으로 나란히 형성되고, 상기 도피부(61b)와 상기 압압부재(15)와의 사이에 틈(C)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제12항에 있어서,

각각의 상기 압압부재(15)의 외면에는 두 개의 접촉부(15a, 15a)와, 이들 두 개의 접촉부(15a, 15a)의 사이에 배치되는 도피부(15b)가 둘레방향으로 나란히 형성되고,

상기 접촉부(15a, 15a)가 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 접촉하였을 때에, 상기 도피부(15b)와 상기 위치결정구멍(5)의 내주면과의 사이에 틈(B)이 형성되는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제12항에 있어서,

상기 플러그부재(12)의 외주에 원통모양의 연결부재(81)를 배치하고,

그 연결부재(81)에 상기 압압부재(15)를 상기 제2지름방향(D2)으로 이동가능하게 지지하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제12항에 있어서,

상기 압압부재(15)에 축경방향의 힘을 작용시키는 복귀재(84)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제4항에 있어서,

상기 구동수단(D)이 상기 압압부재(15)를 상기 위치결정구멍(5)의 내주면에 밀착시킨 상태에서 그 압압부재(15)를 통하여 상기 제2블록(2)를 기단방향으로 이동시켜, 그 제2블록(2)의 피지지면(2a)을 상기 제1블록(1)의 지지면(1a)에 압압하는 것을 특징으로 하는 위치결정장치.
제1항 또는 제4항에 기재한 위치결정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램핑 시스템.
복수의 위치결정장치를 구비하고, 그 중 적어도 하나가 제1항 또는 제4항에 기재한 위치결정장치인 것을 특징으로 하는 클램핑 시스템.