KR101095594B1

KR101095594B1 - 얼라인먼트 장치

Info

Publication number: KR101095594B1
Application number: KR1020110085321A
Authority: KR
Inventors: 황영식; 황선창
Original assignee: (주)프로텍이노션
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2011-12-19
Also published as: CN103764340A; JP2014526979A; WO2013028042A3; WO2013028042A2

Abstract

본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는, 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 길이 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제1 및 제2 클램핑부; 상기 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 폭 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제3 및 제4 클램핑부; 및 상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키는 얼라인 구동부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 간단하고 효율적인 구동 제어가 가능하여 결과적으로 구동 메커니즘의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

얼라인먼트 장치{ALIGNMENT DEVICE}

본 발명은, 절삭가공장치 등에서 가공대상물을 얼라인 혹은 위치정렬시키기 위한 얼라인먼트 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는, 얼라인먼트의 구동 메커니즘에 관한 것이다.

얼라인먼트 장치 혹은 위치정렬장치는 절삭가공장치 등에서 가공대상물을 절삭 가공 등을 위해 요구되는 위치에 얼라인 혹은 정렬시키기 위한 장치를 말한다.

통상, 얼라인먼트 장치는 전후좌우 4개의 방향에서 각각 위치이동수단(예컨대, 클램핑 로드 또는 푸싱 로드)을 통해 가공대상물을 적절히 이동시켜 가공대상물에 대한 위치정렬작업을 수행한다.

그런데, 종래의 얼라인먼트 장치에서는 위치이동수단들이 각각 서로 다른 구동부(예컨대, 공압 실린더)에 의해 독립적으로 구동되기 때문에, 위치정렬작업을 수행하기 위해서는 여러 개의 구동부를 개별적으로 제어해야 하므로 결과적으로 간단하고 효율적인 구동 제어가 어렵고, 구동부의 개수가 많아짐에 따라 전체적인 장치 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 간단하고 효율적인 구동 제어가 가능하여 결과적으로 구동 메커니즘의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 얼라인먼트 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 길이 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제1 및 제2 클램핑부; 상기 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 폭 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제3 및 제4 클램핑부; 및 상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키는 얼라인 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 얼라인 구동부는, 구동력을 생성하는 액추에이터; 및 상기 구동력을 상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키기 위한 형태로 변환하는 구동 캠을 포함할 수 있다.

상기 구동 캠은, 상기 액추에이터에 의해 상하 방향으로 이동하는 원추형 캠으로 마련될 수 있다.

상기 원추형 캠이 상승하면 상기 제1 내지 제4 클램핑부가 클램핑 위치로 이동하고, 상기 원추형 캠이 하강하면 상기 제1 내지 제4 클램핑부가 언클램핑 위치로 이동할 수 있다.

상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부는 상호 대칭적인 구조로 마련되고, 상기 제3 클램핑부와 상기 제4 클램핑부는 상호 대칭적인 구조로 마련될 수 있다.

상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부 사이에는, 상기 가공대상물에 대해 상기 제1 클램핑부 및 상기 제2 클램핑부를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 제1 탄성부재가 마련되고, 상기 제3 클램핑부와 상기 제4 클램핑부 사이에는, 상기 가공대상물에 대해 상기 제3 클램핑부 및 상기 제4 클램핑부를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 제2 탄성부재가 마련될 수 있다.

상기 제1 내지 제4 클램핑부 각각은, 소정의 힌지축에 대해 회동 가능하게 마련되는 힌지 아암; 및 상기 힌지 아암의 상단부에 마련되어 상기 가공대상물의 일 측면에 대해 접근 및 이격되는 클램핑 플레이트를 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 클램핑부 각각은, 상기 클램핑 플레이트에 구비되어 클램핑 위치에서 상기 가공대상물의 일 측면과 접촉하는 가이드 롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 클램핑부 각각은, 클램핑 위치에서 상기 클램핑 플레이트에 작용하는 쇼크 업소버(shock absorber)를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 및 제4 클램핑부 각각은, 클램핑 위치에서 상기 클램핑 플레이트에 작용하는 쇼크 업소버(shock absorber)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제4 클램핑부 각각은, 소정의 힌지축에 대해 회동 가능하게 마련되는 힌지 아암; 상기 힌지 아암의 상단부에 마련되어 상기 가공대상물의 일 측면에 대해 접근 및 이격되는 클램핑 플레이트; 및 상기 힌지 아암의 하단부에 마련되어 상기 구동 캠과 접촉한 상태에서 상기 구동 캠에 의해 회전하는 종동 롤러를 포함할 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 길이 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제1 및 제2 클램핑부; 상기 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 폭 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제3 및 제4 클램핑부; 및 액추에이터와, 상기 액추에이터의 구동력을 상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키기 위한 형태로 변환하는 구동 캠이 구비되는 얼라인 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 얼라인먼트 장치는, 상기 가공대상물이 안착되는 지그; 및 상기 지그를 지지하는 지그 베이스를 더 포함하고, 상기 지그는, 상기 가공대상물의 형상 및 크기에 따라 교체 가능하도록 상기 지그 베이스에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

상기 지그에는, 상기 가공대상물을 진공 흡착하여 상기 가공대상물의 위치를 고정하기 위한 적어도 하나의 진공흡착공이 형성되고, 상기 지그 베이스 내에는, 상기 적어도 하나의 진공흡착공에 진공을 공급하기 위한 진공공급라인이 형성될 수 있다.

본 발명은, 하나의 얼라인 구동부를 제어하는 것에 의해 가공대상물을 요구되는 위치에 얼라인 혹은 정렬시키기 위한 복수의 클램핑부의 동작을 구현할 수 있으므로, 여러 개의 구동부를 개별적으로 제어해야하는 종래의 얼라인먼트 장치에 비해 간단하고 효율적인 구동 제어가 가능하여 결과적으로 구동 메커니즘의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 가공대상물에 대한 위치정렬작업 혹은 얼라인 작업을 수행하는데 요구되는 구동부의 개수를 최소화함으로써 전체적인 장치 구조를 단순화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 얼라인먼트 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 얼라인먼트 장치의 우측면도이다.
도 4는 도 2의 A-A선에 따라 절취한 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 B-B선에 따라 절취한 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 도면이다.
도 8은 도 5의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼라인먼트 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 얼라인먼트 장치의 정면도이며, 도 3은 도 1의 얼라인먼트 장치의 우측면도이다. 도 4는 도 2의 A-A선에 따라 절취한 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 B-B선에 따라 절취한 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는 절삭가공장치 등에서 가공대상물(W)에 대한 얼라인 작업 혹은 위치정렬작업을 수행하는 장치로서, 지그(150), 제1 및 제2 클램핑부(110,120), 제3 및 제4 클램핑부(130,140), 및 얼라인 구동부(160)를 포함할 수 있다.

참고로, 첨부된 도면들에 도시된 얼라인먼트 장치는 유리 재질(특히, 강화유리 재질)을 갖는 가공대상물(W), 예컨대 휴대폰, 네비게이션 등의 소형 디지털 제품의 윈도우 글라스(Window Glass)의 테두리를 절삭 가공하기 위한 절삭가공장치에 장착되는 것이다. 다만, 본 발명은 유리 재질의 가공대상물에 한정되지 아니하고 다양한 재질을 갖는 가공대상물에 적용될 수 있으며, 테두리 절삭 가공 이외의 다른 절삭 가공에도 적용될 수 있음은 물론이다. 또한. 본 명세서에서 '절삭 가공'은 칩(chip)이 발생하는 좁은 의미의 절삭 가공은 물론, 연삭 가공 등을 포함한 넓은 의미의 절삭 가공을 의미할 수 있다.

지그(150)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 안착된 가공대상물(W)을 지지하고 가공대상물(W)에 대한 절삭 혹은 연삭 가공시 가공대상물(W)의 위치를 고정할 수 있다. 즉, 가공대상물(W)은 지그(150)의 상부에 안착되고 절삭 혹은 연삭 가공시 지그(150) 상에서 그 위치가 고정될 수 있다. 이때, 지그(150)는 진공 흡착 방식으로 가공대상물(W)의 위치를 고정할 수 있다. 이를 위해, 지그(150)에는 안착된 가공대상물(W)을 진공 흡착하여 가공대상물(W)의 위치를 고정하기 위한 적어도 하나의 진공흡착공(151)이 형성될 수 있다. 또한, 지그(150)의 상면에는 효율적이고 안정적인 진공 흡착을 위해 도 1에 도시된 바와 같이 진공흡착공(151)으로부터 연장되고 소정의 기하학적인 패턴을 갖는 진공흡착라인(152)이 함몰 형성될 수 있다. 다만, 지그(150)는 안착된 가공대상물(W)이 절삭 가공 등을 위해 요구되는 위치에 얼라인 혹은 정렬된 이후에만 가공대상물(W)에 대한 위치 고정을 수행하도록 제어된다. 한편, 본 실시예에서 지그(150)는 대략 사각 블록 혹은 사각 플레이트 형상을 가지고 가공대상물(W)이 안착되는 상면의 면적이 가공대상물(W)의 하면 혹은 상면의 면적보다 약간 작은 크기를 가지나, 지그(150)의 형상 및 크기는 이에 한정되지 아니하고 지그(150)에 안착되는 가공대상물(W)의 형상 및 크기 등에 따라 적절히 선택될 수 있다. 즉, 지그(150)는 가공대상물(W)에 대응되는 형상 및 크기로 마련될 수 있다.

지그(150)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 지그 베이스(155)에 의해 지지될 수 있다. 지그 베이스(155)는 사각 블록 혹은 사각 플레이트 형상으로 지그(150) 아래에 배치되어 지그(150)의 하부를 받쳐서 지지한다. 이때, 지그(150)는 가공대상물(W)의 형상 및 크기에 따라 교체 가능하도록 지그 베이스(155)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 지그(150)는 그 상면과 하면을 관통하여 형성된 체결공(153)을 통해 볼트(미도시) 등을 삽입하여 지그 베이스(155)와 체결될 수 있는데, 가공대상물(W)의 변경으로 인해 지그(150)의 교체가 필요한 경우, 지그(150)의 체결공(153)에 삽입된 볼트 등을 풀어 지그 베이스(155)로부터 지그(150)를 분리한 후 새로운 지그를 지그 베이스(155)에 동일한 방식으로 다시 체결할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는 가공대상물(W)의 형상 및 크기에 따라 알맞은 지그(150)를 교체하여 선택할 수 있으므로, 다양한 종류의 가공대상물(W)에 적용 가능하여 결과적으로 제품의 생산 유연성을 향상시킬 수 있다. 한편, 지그 베이스(155)에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 지그(150)에 형성된 진공흡착공(153)에 진공을 공급하기 위한 진공공급라인(156)이 형성될 수 있다. 이처럼, 지그(150)의 진공흡착공(153)에 진공을 공급하기 위한 진공공급라인(156)이 지그 베이스(155) 내에 형성됨으로써, 진공공급라인(156)이 외부로 노출되지 않아 깔끔하고 컴팩트한 구성이 가능하면서도 지그(150)의 진공흡착공(153)에 진공을 안정적으로 공급할 수 있다.

한편, 전술한 지그(150) 및 지그 베이스(155)는 도 1에 도시된 바와 같은 고정 브라켓(170)을 통해 본 발명의 얼라인먼트 장치가 구비된 절삭가공장치의 본체에 결합될 수 있다. 고정 브라켓(170)은 지그 베이스(155)의 하부를 지지하는 한 쌍의 지지 빔(171,172)과, 지지 빔(171,172)의 후단부와 결합한 상태에서 상기 절삭가공장치의 본체에 체결되도록 구성되는 체결 빔(173)을 포함할 수 있다.

도 6은 도 1의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 사시도이고, 도 7은 도 4의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 도면이며, 도 8은 도 5의 얼라인먼트 장치를 클램핑 위치에서 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)는 가공대상물(W)을 사이에 두고 가공대상물(W)의 길이 방향으로 상호 마주보도록 배치되고, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)는 가공대상물(W)을 사이에 두고 가공대상물(W)의 폭 방향으로 상호 마주보도록 배치된다. 이때, 4개의 클램핑부(110,120,130,140) 각각은 힌지 방식으로 가공대상물(W)에 대해 접근 및 이격되도록 구동될 수 있다. 이러한 클램핑부들(110,120,130,140)의 힌지 방식의 구동은 얼라인 구동부(160)에 의해 이루어지는데, 이때, 얼라인 구동부(160)는 4개의 클램핑부(110,120,130,140)를 '일체로' 구동시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서 4개의 클램핑부(110,120,130,140)는 각각 서로 다른 구동부에 의해 독립적으로 구동되는 것이 아니라, 하나의 얼라인 구동부(160)에 의해 일체로 혹은 통합적으로 구동될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는 하나의 얼라인 구동부(160)를 제어하는 것에 의해 가공대상물(W)을 요구되는 위치에 얼라인 혹은 정렬시키기 위한 클램핑부들(110,120,130,140)의 동작을 구현할 수 있으므로, 여러 개의 구동부를 개별적으로 제어해야하는 종래의 얼라인먼트 장치에 비해 간단하고 효율적인 구동 제어가 가능하여 결과적으로 구동 메커니즘의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는 가공대상물(W)에 대한 위치정렬작업 혹은 얼라인 작업을 수행하는데 요구되는 구동부의 개수를 최소화함으로써 전체적인 장치 구조를 단순화할 수 있다.

이하, 4개의 클램핑부(110,120,130,140)와 얼라인 구동부(160)의 구체화된 구성 및 이에 의한 구동 메커니즘을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 얼라인 구동부(160)는 전술한 클램핑부들(110,120,130,140)을 일체로 구동시키기 위한 수단으로, 소정의 구동력을 생성하는 액추에이터(161), 및 액추에이터(161)의 구동력을 클램핑부들(110,120,130,140)을 힌지 구동시키기 위한 형태로 변환하는 구동 캠(163)을 포함할 수 있다. 이때, 액추에이터(161)는 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이 공압 실린더(161)로 마련되고, 구동 캠(163)은 액추에이터인 공압 실린더(161)의 신축 구동에 의해 상하 방향으로 이동하는 원추형 캠(163)으로 마련될 수 있다.

이에 따라, 공압 실린더(161)에 의해 원추형 캠(163)이 상승하면 클램핑부들(110,120,130,140)의 하단부들이 원추형 캠(163)에 의해 점차 벌어져서 클램핑부들(110,120,130,140)이 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 클램핑 위치로 이동하게 되어 가공대상물(W)에 대한 위치정렬작업이 이루어진다. 이후 위치정렬작업이 완료되면, 공압 실린더(161)에 의해 원추형 캠(163)이 하강하고 후술할 탄성부재들(181,182)의 탄성력에 의해 클램핑부들(110,120,130,140)이 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 언클램핑 위치로 다시 복귀하게 된다. 다만, 본 발명에서 얼라인 구동부(160)는 본 실시예에서 개시하고 있는 공압 실린더와 구동 캠을 이용하는 구조에 한정되지 아니하고, 클램핑부들(110,120,130,140)을 일체로 구동시키기 위한 다른 다양한 구조의 구동부로 구현될 수 있음은 물론이다. 한편, 얼라인 구동부(160)는 지지 프레임(175) 상에 설치될 수 있다.

제1 클램핑부(110)와 제2 클램핑부(120)는 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이 상호 대칭적인 구조로 마련되는 것이 바람직한데, 이는 클램핑 동작이나 언클램핑 동작시 제1 클램핑부(110)의 궤적과 제2 클램핑부(120)의 궤적을 실질적으로 동일하게 함으로써, 얼라인 구동부(160)에 의해 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 일체로 구동되는 메커니즘을 단순화할 수 있다.

한편, 제1 클램핑부(110)와 제2 클램핑부(120) 사이에는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 제1 탄성부재(181)가 마련될 수 있다. 제1 탄성부재(181)는 가공대상물(W)에 대해 제1 클램핑부(110) 및 제2 클램핑부(120)를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 수단으로, 이러한 제1 탄성부재(181)에 의해 제1 클램핑부(110)와 제2 클램핑부(120)는 얼라인 구동부(160)가 작동되기 전에는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 언클램핑 위치를 유지할 수 있다. 이때, 제1 탄성부재(181)는 제1 클램핑부(110)와 제2 클램핑부(120)의 상단부들이 서로 멀어지고 그 하단부들이 서로 가까워지는 방향으로 작용할 수 있도록 제1 및 제2 클램핑부(110,120)의 힌지축(111,121) 위에 배치된다. 한편, 본 실시예에서는 제1 탄성부재(181)가 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 압축코일스프링으로 마련되고, 그 양단부가 제1 및 제2 클램핑부(110,120)에 형성된 장착 홈(110a,120a)에 각각 수용되는 구조를 갖지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 제1 탄성부재(181)의 종류 및 장착 구조는 적절히 변경될 수 있다.

제3 클램핑부(130)와 제4 클램핑부(140)는 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이 상호 대칭적인 구조로 마련되는 것이 바람직한데, 이는 전술한 제1 및 제2 클램핑부(110,120)와 마찬가지로, 클램핑 동작이나 언클램핑 동작시 제3 클램핑부(130)의 궤적과 제4 클램핑부(140)의 궤적을 실질적으로 동일하게 함으로써, 얼라인 구동부(160)에 의해 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 일체로 구동되는 메커니즘을 단순화할 수 있다.

한편, 제3 클램핑부(130)와 제4 클램핑부(140) 사이에는 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 제2 탄성부재(182)가 마련될 수 있다. 제2 탄성부재(182)는 가공대상물(W)에 대해 제3 클램핑부(130) 및 제4 클램핑부(140)를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 수단으로, 이러한 제2 탄성부재(182)에 의해 제3 클램핑부(130)와 제4 클램핑부(140)는 얼라인 구동부(160)가 작동되기 전에는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 언클램핑 위치를 유지할 수 있다. 이때, 제2 탄성부재(182)는 제3 클램핑부(130)와 제4 클램핑부(140)의 상단부들이 서로 멀어지고 그 하단부들이 서로 가까워지는 방향으로 작용할 수 있도록 제3 및 제4 클램핑부(130,140)의 힌지축(131,141) 위에 배치된다. 한편, 본 실시예에서는 제2 탄성부재(182)가 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 압축코일스프링으로 마련되고, 그 양단부가 제3 및 제4 클램핑부(130,140)에 형성된 장착 홈(130a,140a)에 각각 수용되는 구조를 갖지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 제2 탄성부재(182)의 종류 및 장착 구조는 적절히 변경될 수 있다.

결론적으로, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)는 전술한 제1 및 제2 클램핑부(110,120)와 실질적으로 동일한 구동 메커니즘을 가지며 그 구성 또한 일부 구성을 제외하고는 실질적으로 동일하다. 이에 클램핑부들(110,120,130,140)의 세부 구성은 차이가 있는 일부 구성을 제외하고 하나로 묶어서 설명하기로 한다.

제1 내지 제4 클램핑부(110,120,130,140) 각각은 첨부된 도면들에 도시된 바와 같이 힌지 아암(112,122,132,142), 클램핑 플레이트(114,124,134,144), 및 종동 롤러(116,126,136,146)를 포함할 수 있다.

힌지 아암(112,122,132,142)은 힌지축(111,121,131,141)에 대해 회동 가능하게 마련되는데, 이때, 힌지축(111,121,131,141)은 지그 베이스(155)의 하부에 고정된 힌지 브라켓(157)에 힌지 아암(112,122,132,142)을 회동 가능하게 결합시킨다. 클램핑 플레이트(114,124,134,144)는 힌지 아암(112,122,132,142)의 상단부(112a,122a,132a,142a)에 마련되어 힌지 아암(112,122,132,142)의 힌지 구동에 따라 가공대상물(W)의 일 측면에 대해 접근 및 이격될 수 있다. 이때, 힌지 아암(112,122,132,142)의 상단부(112a,122a,132a,142a)는 클램핑 플레이트(114,124,134,144)를 안정적으로 받쳐주도록 평평한 플레이트 형상으로 마련될 수 있다. 종동 롤러(116,126,136,146)는 힌지축(111,121,131,141) 아래에 위치한 힌지 아암(112,122,132,142)의 하단부에 구비될 수 있다. 종동 롤러(116,126,136,146)는 얼라인 구동부(160)의 구동 캠(163)과 접촉하여 구동 캠(163)이 상승/하강함에 따라 회전하도록 구성되는데, 이에 따라 얼라인 구동부(160)의 구동 캠(163)에 의한 클램핑부들((110,120,130,140)의 구동이 무리 없이 원활하게 수행될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 가공대상물(W)이 직사각형 판면 형상으로 길이 방향으로 더 길게 연장되는 점을 감안하여, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)의 힌지 아암(112,121) 및 클램핑 플레이트(114,124)가 제3 및 제4 클램핑부(130,140)의 힌지 아암(132,141) 및 클램핑 플레이트(134,144)보다 전체적으로 긴 사이즈로 마련된다. 다만, 제1 내지 제4 클램핑부(110,120,130,140)의 형상 및 크기는 가공대상물(W)의 형상 및 크기에 따라 적절히 변경될 수 있는 것이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 제1 내지 제4 클램핑부(110,120,130,140) 각각은 클램핑 플레이트(114,124,134,144)의 일 단부(가공대상물(W)에서 가까운 단부)에 구비되어 클램핑 위치에서 가공대상물(W)의 일 측면과 접촉하는 가이드 롤러(118,128,138,148)를 더 포함할 수 있다. 이때, 가이드 롤러(118,128,138,148)는 가공대상물(W)의 일 측면과 접촉한 상태에서 가공대상물(W)이 길이 방향 또는 폭 방향으로 움직이면 가공대상물(W)과의 마찰력에 의해 회전하게 된다.

본 발명에 따른 얼라인먼트 장치는 가공대상물(W)의 길이 방향에서 한 쌍의 클램핑부(110,120)와 가공대상물(W)의 폭 방향에서 한 쌍의 클램핑부(130,140)에 의해 4 방향으로 얼라인 동작이 이루어지는데, 일반적으로 4개의 클램핑부(110,120,130,140)가 동시에 클램핑 위치에 놓이는 것이 아니라, 가공대상물(W)의 초기 위치에 따라 길이 방향에서 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 먼저 클램핑 위치에 도달하거나, 폭 방향에서 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 먼저 클팸핑 위치에 도달하게 된다.

만약, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 먼저 클램핑 위치에 도달한 경우에는 이후 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 가공대상물(W)을 폭 방향으로 이동시켜야 클램핑 위치에 도달할 수 있는데, 이때, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)에 구비된 가이드 롤러(118,128)는 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 가공대상물(W)을 가압하는 클램핑 위치에 있더라도 가공대상물(W)이 폭 방향으로 원활하게 이동하도록 하는 역할을 한다. 반대로, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 먼저 클램핑 위치에 도달한 경우에는 이후 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 가공대상물(W)을 길이 방향으로 이동시켜야 클램핑 위치에 도달할 수 있는데, 이때, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)에 구비된 가이드 롤러(138,148)는 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 가공대상물(W)을 가압하는 클램핑 위치에 있더라도 가공대상물(W)이 길이 방향으로 원활하게 이동하도록 하는 역할을 한다. 한편, 본 실시예에서 가이드 롤러(118,128,138,148)는 하나의 클램핑부에 대해 2 개씩 마련되지만 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 가이드 롤러의 개수는 적절히 변경될 수 있다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 제1 및 제2 클램핑부(110,120) 각각은 클램핑 위치에서 클램핑 플레이트(114,124)에 작용하는 쇼크 업소버(119,129, shock absorber)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 쇼크 업소버(119,129)는 클램핑 플레이트(114,124)의 타 단부(가공대상물(W)에서 먼 단부)에 작용하도록 힌지 아암(112,122)의 상단부(112a,122a) 일 측에 설치될 수 있다. 이때, 쇼크 업소버(119,129)는 외부로부터 입력되는 힘에 응하여 신축되어 완충 기능을 수행하는 수단으로, 코일 스프링이 탑재된 스프링식 쇼크 업소버와 액체의 점성 저항을 이용한 오일식 쇼크 업소버 중 어느 하나가 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 4개의 클램핑부(110,120,130,140)는 동시에 클램핑 위치에 놓이는 것이 아니라 가공대상물(W)의 초기 위치에 따라 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 먼저 클램핑 위치에 도달할 수 있다. 그런데, 본 발명에서 4개의 클램핑부(110,120,130,140)는 얼라인 구동부(160)에 의해 일체로 구동되기 때문에, 만약 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 먼저 클램핑 위치에 도달하여 더 이상의 이동이 구속되면, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)는 클램핑 위치에 도달하지 못한 상태로 이동이 정지되는 문제점이 생길 수 있다.

본 발명에서 쇼크 업소버(119,129)의 구성은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)에서 클램핑 플레이트(114,124)를 힌지 아암(112,122)에 대해 미리 정해진 구간 내에서 슬라이드 이동 가능하도록 마련하되, 클램핑 플레이트(114,124)의 타 단부에 쇼크 업소버(119,129)가 작용하도록 구성함으로써, 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 먼저 클램핑 위치에 도달하더라도 얼라인 구동부(160)에 의해 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 매끄러운 힌지 구동을 계속하여 클램핑 위치에 도달할 수 있게 된다. 이는 제1 및 제2 클램핑부(110,120)가 클램핑 위치에 도달하더라도 그 클램핑 플레이트(114,124)는 그 위치가 고정되지만, 제3 및 제4 클램핑부(130,140)가 클램핑 위치에 도달하기 전까지는 제1 및 제2 클램핑부(110,120)의 힌지 아암(112,122)의 힌지 구동이 구속되지 않고 매끄럽게 계속되기 때문이다.

한편, 본 실시예에서는 가공대상물(W)이 그 폭 방향보다 길이 방향으로의 크기가 더 크다는 점을 감안하여, 길이 방향에서 얼라인 동작을 수행하는 제1 및 제2 클램핑부(110,120)에 쇼크 업소버(119,129)가 구비되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 제1 및 제2 클램핑부(110,120) 대신에 제3 및 제4 클램핑부(130,140)에 쇼크 업소버가 각각 구비되거나 4개의 클램핑부(110,120,130,140) 모두에 쇼크 업소버가 각각 구비될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110 : 제1 클램핑부
120 : 제2 클램핑부
130 : 제3 클램핑부
140 : 제4 클램핑부
150 : 지그
155 : 지그 베이스
157 : 힌지 브라켓
160 : 얼라인 구동부
161 : 액추에이터
163 : 구동 캠
170 : 고정 브라켓
181 : 제1 탄성부재
182 : 제2 탄성부재

Claims

가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 길이 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제1 및 제2 클램핑부;
상기 가공대상물을 사이에 두고 상기 가공대상물의 폭 방향으로 상호 마주보도록 배치되고 힌지 방식으로 상기 가공대상물에 대해 접근 및 이격되도록 구동되는 제3 및 제4 클램핑부; 및
상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키는 얼라인 구동부를 포함하고,
상기 얼라인 구동부는, 구동력을 생성하는 액추에이터; 및 상기 구동력을 상기 제1 내지 제4 클램핑부를 일체로 구동시키기 위한 형태로 변환하는 구동 캠을 포함하며,
상기 구동 캠은, 상기 액추에이터에 의해 상하 방향으로 이동하는 원추형 캠으로 마련되는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
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제1항에 있어서,
상기 원추형 캠이 상승하면 상기 제1 내지 제4 클램핑부가 클램핑 위치로 이동하고, 상기 원추형 캠이 하강하면 상기 제1 내지 제4 클램핑부가 언클램핑 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부는 상호 대칭적인 구조로 마련되고,
상기 제3 클램핑부와 상기 제4 클램핑부는 상호 대칭적인 구조로 마련되는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 클램핑부와 상기 제2 클램핑부 사이에는, 상기 가공대상물에 대해 상기 제1 클램핑부 및 상기 제2 클램핑부를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 제1 탄성부재가 마련되고,
상기 제3 클램핑부와 상기 제4 클램핑부 사이에는, 상기 가공대상물에 대해 상기 제3 클램핑부 및 상기 제4 클램핑부를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하기 위한 제2 탄성부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 클램핑부 각각은,
소정의 힌지축에 대해 회동 가능하게 마련되는 힌지 아암; 및
상기 힌지 아암의 상단부에 마련되어 상기 가공대상물의 일 측면에 대해 접근 및 이격되는 클램핑 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제7항에 있어서,
제1 내지 제4 클램핑부 각각은,
상기 클램핑 플레이트에 구비되어 클램핑 위치에서 상기 가공대상물의 일 측면과 접촉하는 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 클램핑부 각각은,
클램핑 위치에서 상기 클램핑 플레이트에 작용하는 쇼크 업소버(shock absorber)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제7항에 있어서,
상기 제3 및 제4 클램핑부 각각은,
클램핑 위치에서 상기 클램핑 플레이트에 작용하는 쇼크 업소버(shock absorber)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 클램핑부 각각은,
소정의 힌지축에 대해 회동 가능하게 마련되는 힌지 아암;
상기 힌지 아암의 상단부에 마련되어 상기 가공대상물의 일 측면에 대해 접근 및 이격되는 클램핑 플레이트; 및
상기 힌지 아암의 하단부에 마련되어 상기 구동 캠과 접촉한 상태에서 상기 구동 캠에 의해 회전하는 종동 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
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