KR101216907B1 - 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계장치 상에서 가공을 위해 위치정렬이 필요한 글라스 등과 같은 피 대상물체의 센터위치를 정렬하는 지그장치에 관한 것으로서, 피 대상물체를 가공하고자하는 기계장치 상에서 효율적으로 센터를 잡아 위치를 고정 시키기 위하여 상단 피스톤의 외주면과 연동되어 작동하는 기어가 일측에 구성되어 타측은 연장되어 구성되는 종단지그를 이용하여 피대상물의 양면을 잡아주어 피대상물이 유동하지 않도록 하고, 하단 피스톤의 외주면과 연동되어 작동하는 기어가 일측에 구성되어 타측은 피 대상물체를 접지할 수 있도록 연장되어 구성되는 횡단지그를 사용하여 피대상물의 남은 양면을 정렬하도록 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 가공 시 기계장치에 위치하는 글라스 등과 같은 피 대상물체의 정렬 위치를 정교하게 교정하여 가공시 발생할 수 있는 불량을 최소화하고 좌우 상하의 크기가 다른 피 절삭물을 효율적으로 센터를 잡아 정렬할 수 있게 하여 작업 시 생산능률을 현저하게 높아지도록 하는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치에 관한 것이다.

Description

사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치{Fragrances are everywhere aligned using the device and then driven to the center}

본 발명은 글라스 등과 같은 재질의 피 대상물을 절삭하여 추가 가공 시 기계장치 중앙부로 효과적으로 정렬할 수 있도록 함으로써, 가공을 위해 기계장치 상에 위치하는 피 대상물의 정렬 위치를 사방향에서 바로잡아 불량률을 최소한으로 줄일 수 있으며, 작업 시 생산능률을 높일 수 있는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

일반적으로 클램핑 지그는 제품의 조임이 확실하고, 항시 일정한 조임력으로 제품을 클램핑하는 것이 바람직하다고 할 수 있으며, 제품 해제 시나 고정 시 그 작업이 용이하여야 한다.

특히, 소형 정밀제품을 가공하기 위하여 사용되는 클램핑 지그는 제품 고정력이 항시 일정하여야 제품의 변형을 방지할 수 있다. 이러한 점을 감안하면 제품을 고정시키거나 해지시킬 때 고정 볼트를 풀고 조이는 방식을 행하고 있는 종래 클램핑 지그는 다음과 같은 점에 있어서 생산성 저하의 요인을 내포하고 있다.

즉, 제품 고정 시나 해지 시 스패너 등의 공구를 사용하여 고정볼트를 푸고 조임에 따라 작업시간이 길어지고 있으며, 이러한 작업 방식은 연속 생산 시 매회 그 가압력이 다르게 나타남에 기인하여 정밀 소형 제품의 경우 변형을 초래시켜 제품의 신뢰성을 저하시켜왔다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 출원번호 20-1988-0007697은 “클램핑 지그”를 기술한 것으로서, 1. 제품 고정과 해지를 하는 클램핑부와 전기한 클램핑부의 승강축을 상, 하 이동시키는 승강수단으로 구성됨을 특징으로 하는 클램핑지그. 2. 클램핑부는 승강축의 상단부에 나사 결합되는 볼트와 C형 와셔 및 돌출턱부를 보유하는 제품협지구로 구성되며, 상기 승강수단은 몸체에 형성된 채널을 통하여 삽입되는 핸들에 고정된 회전체와 승강축의 나사부가 나사 결합되어지는 것을 게시하고 있다.

또한, 고정되는 장치가 조금은 다르지만 선출원 된 기술에는 출원번호 20-2007-0018059는 “PCB 고정장치”를 기술한 것으로서 지지체와 상기 지지체에 고정된 두 개의 가이드바와 상기 각 가이드바를 따라 슬라이딩되는 두 개의 고정분체가 하나의 고정세트를 이루고, 양 고정세트 사이에 위치한 PCB를 고정하고, 동일 고정세트의 각 고정분체 접면에는 장홈이 형성되어 있고, 상기 장홈에는 슬라이딩볼이 내장되어 있는 고정체 및 상기 지지체와 상기 고정분체 사이 또는 하나의 고정세트의 고정분체와 다른 고정세트의 고정분체 사이 또는 이들 모두에 배열되어 상호 밀어내는 방향으로 탄성을 발휘하는 탄성수단을 포함하는 고정어셈블리어를 포함하는 것을 게시하고 있다.

그러나 상기한 종래기술에 따르면 제품을 고정 시 사람이 손수 작업을 하게 되면 오차범위가 발생하게 되고, 오차범위를 줄이기 위해 장치를 사용한다 하더라도 제품의 교환 시 오차범위가 발생하게 되어 제품의 사면을 정확하게 고정시키지 못하는 문제점이 빈번하게 발생하였다.

그로 인해 작업의 진행속도가 현저히 떨어지게 되어 생산성에서도 많은 차질을 빚고 있으며, 더불어 작업자의 능률도 떨어지게 되는 등 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로,

가공을 위해 기계장치 상에 위치하는 글라스와 같은 피대상물의 센터를 조절하기 위하여 일정범위 만큼 탄력적으로 상호 이격 되게 하나로 연결된 상단 피스톤과 하단 피스톤을 구성하고, 각각의 외주면에 기어부를 구성한 후, 각각의 접지된 지그를 동시에 구동하다 먼저 상단 피스톤에 형성된 기어로 작동하는 종단지그가 접촉되어 이동을 중단한 채 글라스의 양면을 잡아주어 피대상물이 유동하지 않도록 하고, 하단 피스톤은 상단 피스톤과 이격되면서 이동하여 하단 피스톤에 형성된 기어로 작동하는 횡단지그가 피대상물의 남은 양면과 접촉되게 잡아주도록 하여 피대상물의 센터가 정렬되어 위치하도록 하여 가공 시에 글라스 등과 같은 피대상물의 센터의 정렬을 보다 정확하게 하여 제품의 불량을 최소화시킬 수 있도록 하는 특징이 있는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치 및 그 구동방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성해 낸 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은,

내부 수용공간에 상단스프링과 볼트를 내장하며, 외측 상부에 돌기가 형성된 상단피스톤과 상기 상단피스톤을 내장한 상단실린더와 상기 상단피스톤의 돌기와 맞물려 작동하며, 상기 상단실린더의 외부 양측으로 연결된 상단기어와 상기 상단기어와 연결되어 상부로 꺾임 되도록 형성된 종단지그와 외측 상부에는 돌기가 형성되고, 상기 상단피스톤의 하부를 내부 수용공간에 내장할 수 있으며, 하부에는 하단스프링이 형성된 하단피스톤과 상기 하단피스톤의 돌기와 맞물려 작동하며, 상기 상단실린더의 외부 양측으로 연결된 하단기어와 상기 하단기어와 연결되어 상부로 꺾임 되도록 형성된 횡단지그 및 상기 하단피스톤을 내장하되 상기 상단실린더와 결합된 하단실린더로 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 상단피스톤의 하부는 하단피스톤의 상부보다 짧게 하여 하단피스톤의 내부에 수용되었을 때 중공부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼트는 상단피스톤의 하부를 관통하여 하단피스톤에 고정되되 상단피스톤의 내부에 상단스프링이 구성되어 완충작용 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치 및 그 구동방법에 의하면,

가공 기계장치 상에 가공을 위해 중심점으로 정렬되어야 하는 글라스와 같은 피대상물의 위치 정렬을 정확하게 하기위하여 크기가 다른 피대상물을 센터에 정렬함에 있어 항상 양면을 잡아 정렬한 후 남은 다른 양면을 정렬 시키도록 되어 있어 오차범위를 최대한 줄일 수 있도록 하였다. 그로 인해 작업 시 불량률을 최소한으로 줄일 수 있으며, 작업 시 생산능률을 현저하게 높아지도록 하는 등 효과가 큰 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 2는 본 발명의 A - A와 B - B를 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 A - A를 나타내는 절단면도
도 4는 본 발명의 B - B를 나타내는 절단면도
도 5는 본 발명의 작동상태를 나타내는 평면도
도 6은 본 발명의 A - A의 작동상태는 나타내는 절단면도
도 7은 본 발명의 B - B의 작동상태를 나타내는 절단면도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내는 절단면도

첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도, 도 2는 본 발명의 A - A와 B - B를 나타내는 측면도, 도 3은 본 발명의 A - A를 나타내는 절단면도, 도 4는 본 발명의 B - B를 나타내는 절단면도, 도 5는 본 발명의 작동상태를 나타내는 평면도, 도 6은 본 발명의 A - A의 작동상태는 나타내는 절단면도, 도 7은 본 발명의 B - B의 작동상태를 나타내는 절단면도, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내는 절단면도로서 함께 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상단스프링(12)과 볼트(b)를 내장하되 외측 상부에 돌기가 형성된 상단피스톤(11)과 상기 상단피스톤(11)이 내부로 안착구성되는 하단피스톤(31)의 일측을 내부로 수용하게 구성되는 상단실린더(10)가 구성되며, 상기 상단피스톤(11)의 돌기와 맞물려 작동하는 상단기어(21)와, 상기 상단기어(21)와 연결되고 상단실린더(10)의 외부 양측으로 관통 연장되되 상부로 꺾임 되도록 형성된 종단지그(20)가 구성된다.

외측 상부에 돌기가 형성되고, 상기 상단피스톤(11)의 하부를 내부 수용공간에 내장할 수 있으며, 하부 외측에는 하단스프링(32)이 형성된 하단피스톤(31)과 상기 하단피스톤(31)의 돌기와 맞물려 작동하는 하단기어(41)와 상기 하단기어(41)와 연결되어 관통 연결되어 상기 상단실린더(10)의 외부 양측으로 연장되되 상부로 꺾임 되도록 형성된 횡단지그(40) 및 상기 하단피스톤(31)을 내장하되 상기 상단실린더(10)와 결합된 하단실린더(30)로 구성되어 진다. 이때 상단 실린더(10)와 하단 실린더(30)는 본 발명의 도면과 같이 구분하여 구성할 수도 있고 하나의 일체형으로 구성할 수도 있다.

여기서 상기 상단피스톤(11)의 일 측 하부를 상기 하단피스톤(31)의 내부 공간으로 삽입하여 안착 구성하고 하단피스톤(31)의 내부 바닥으로 상기 상단피스톤(11)이 완전히 밀착되지 않고 일정 길이로 이격되게 하여 중공부(h)가 형성되게 안착시켜 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 볼트(b)는 상단피스톤(11)의 중앙부로 중공부(h')를 형성하되 하부를 관통하여 하단피스톤(31)에 고정되되 상기 볼트(b)를 원형 코일형태의 스프링 내부로 관통시켜 상단피스톤(11)의 중공부(h') 하단 걸림부(t)와 볼트의 돌출된 머리(b1) 하부 사이에 상단스프링(12)이 탄성을 가지도록 구성되어 완충작용을 할 수 있도록 연결 구성되는 것이다. 상기 피스톤 및 실린더의 구조는 통상의 유압 및 공압 등을 이용한 통상의 구동방법과 장치를 결합하여 작동하는 것으로 이에 대하여서는 도면을 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치 및 그 구동방법을 사용하는 상태에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 A - A를 나타내는 절단면도, 도 4는 본 발명의 B - B를 나타내는 절단면도로서 설명하면,

볼트(b)는 상단피스톤(11)의 하부를 관통하여 하단피스톤(31)의 내부 일측에 고정되되 볼트(b)의 하부 끝부가 하단피스톤(31)의 내부 일측에 고정되고 상단피스톤(11)의 내부에는 상단스프링(12)이 구성되되, 상기 볼트(b)의 머리(b1)와 상기 상단피스톤(11)의 걸림부(t) 사이에 상단스프링(12)이 위치하여 상기 하단피스톤(31)과 상단피스톤(11)은 강제력에 의해 상호 이격되었다가 완충작용에 의해 위치가 회복될 수 있게 구성된다.

상기 피스톤을 하부로 구동하면 상기 상단피스톤(11)에 형성된 돌기와 맞물려 작동하며, 상기 상단실린더(10)의 양측으로 연결되어 작동하는 상단기어(21)와 상기 상단기어(21)와 연결되되 상단실린더(10)를 관통하여 상부로 꺾임 되도록 형성된 종단지그(20)가 구성되어 있다.

또한, 외측 상부에는 돌기가 형성되었으며, 상기 상단피스톤(11)의 하부를 내부로 수용하는 수용공간과, 외측 하부에는 하단스프링(32)이 형성되어 있는 하단피스톤(31)과 상기 하단피스톤(31)의 돌기와 맞물려 작동하며, 상기 상단실린더(10)의 외부 양측으로 연결되어 연동하는 하단기어(41)와 상기 하단기어(41)와 연결되되 상단실린더(10)를 관통하여 상부로 꺾임 되도록 형성된 횡단지그(40)가 구성되어 있으며, 상기 하단피스톤(31)을 내장하되 상기 상단실린더(10)와 결합된 하단실린더(30)로 구성되어 진다.

또한, 상기 볼트(b)와 상단 피스톤(11)의 중공부(h')에는 상단스프링(12)이 구성되되 상단피스톤(11)의 중공부(h')에서 상단스프링(12)이 볼트의 머리(b1) 사이에 걸림 구성되되 탄성을 가지도록 하여 구성하고, 볼트(b)는 상단피스톤(11)의 하부를 관통하여 하단피스톤(31)의 상부에 고정 결합되도록 하여야 한다.

도 5는 본 발명의 작동상태를 나타내는 평면도로서 설명하면,

상단실린더(10)의 외측에서부터 상부로 꺾임 되도록 형성된 종단지그(20)와 횡단지그(40)가 상단피스톤(11)과 하단피스톤(31)에 형성된 돌기와 맞물려 작동되는 상단기어(21)와 하단기어(41)에 의해 글라스(g)(이하 피대상 물체를 ‘글라스’로 적용하여 설명하고자 한다)를 센터에 위치하도록 하는 것으로 도 6은 본 발명의 A - A의 작동상태를 나타내는 절단면도, 도 7은 본 발명의 B - B의 작동상태를 나타내는 절단면도로서 보다 상세히 설명하면,

위치를 잡을 글라스(g)가 상측에 위치하면 상기 실린더(10,30) 내부의 상하단 피스톤(11, 31)은 하부로 구동하게 되고, 각각의 피스톤 외부에 형성된 돌기와 맞물려 작동하는 종단지그(20) 및 횡단지그(40)가 점차적으로 구동하게 된다. 이때 상단피스톤(11)에 의해 작동하는 종단지그(20)는 항시 횡단지그(40) 보다 먼저 글라스(g)와 접촉되도록 꺾임 각도 등을 조절하여 세팅하여 둔다.

이렇게 하여 종단지그(20)와 횡단지그(40)는 점차 글라스(g)가 위치해 있는 내측방향으로 작동하게 되어 글라스(g)의 양면을 종단걸림부(22)가 우선적으로 접촉하여 위치를 잡게 된다. 이때 종단지그(20)가 글라스를 잡게 되면 종단지그(20)를 구동시키던 상단피스톤(11)은 더 이상 진행을 하지 않고 스톱하게 되고, 상기 상단피스톤(11)의 중공부(h')에 위치한 볼트(b) 및 하단피스톤(31)은 계속하여 하부로 이동하여 횡단지그(40)가 글라스(g)와 접촉되어 위치를 잡을 때까지 구동시키게 되는 것이다.

즉, 글라스(g)와 접촉되지 않은 양면을 횡단걸림부(42)가 위치를 잡아 정렬시킬 때까지 하단피스톤(31)은 하부로 이동하게 되는데 이때 상기 상단피스톤(11)은 정지된 상태에서 하단피스톤(31) 만 이동하게 되고 상기 하부피스톤(31)과 연결된 볼트(b)도 하부피스톤(31)을 따라 이동하게 됨으로 볼트 머리(b1)와 상단피스톤(11)의 내부 중공부(h')에 사이에 위치한 상단 스프링(12)은 강제력에 의해 눌러지게 구성된다. 피스톤의 작동력이 해지되면 상기 상단스프링(12)의 탄성에 의해 상기 볼트(b)는 상기 상단스프링(12)의 회복력에 의해 상승하게 되고 따라서 하단피스톤(31)도 원래 위치에서 강제력에 의해 하부로 이동한 만큼 다시 상승하게 되는 것이다.

반대로 위치를 잡고 새로운 글라스(g)가 위치할 수 있도록 종단지그(20)와 횡단지그(40)가 외측방향 이동하는 작동을 살펴보면,

상기 피스톤은 상승하게 되고 피스톤의 위측부에 접지하여 연동하는 종단지그(20)와 횡단지그(40)가 외측방향으로 작동을 시작하게 되는데, 이때 하단피스톤(31)의 외측 상부에 형성된 돌기를 하단기어(41)가 맞물리면서 회전하여 횡단지그(40)를 외측방향으로 작동하게 되는데, 앞서 언급한 것처럼 양 피스톤의 이격부분은 상단스프링(12)의 탄성력에 의해 회복되어 없어지게 되는 것이다.

즉, 전체적으로 하나의 피스톤을 탄성력으로 상호 이격되고 회복될 수 있게 상하부로 구분하고 글라스(g)의 위치 고정 시 항상 종단지그(20)(A방향)가 우선적으로 글라스(g)를 고정시키고 난 후 정지하는 상단피스톤(11)과 이격되면서 하단 피스톤(31)이 진행하면 연동되는 횡단지그(40)(B방향)가 글라스(g)의 나머지 양측을 센터로 위치하여 정렬하게 되는 것이다.

본 발명의 도면에서는 누락되어 있지만 통상의 센터 위치 조정장치에 적용되는 것과 같이 글라스의 하부로 받침대(미도시)을 형성하여 정렬시 까지 위치를 일정 힘으로 고정할 수 있도록 진공장치(미도시)가 부가적으로 구성되기도 한다.

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10 : 상단실린더 11 : 상단피스톤 12 : 상단스프링
20 : 종단지그 21 : 상단기어 22 : 종단걸림부
30 : 하단실린더 31 : 하단피스톤 32 : 하단스프링
40 : 횡단지그 41 : 하단기어 42 : 횡단걸림부
h : 중공부 b : 볼트 g : 글라스

Claims (7)

1. 가공을 위해 피대상물의 센터의 위치를 조절하는 장치에 있어서,
   내부로 수용공간이 형성되고 외측 상부에 돌기가 형성된 상단피스톤;
   외측 상부에는 돌기가 형성되고, 상기 상단피스톤의 하부를 내부 수용공간에 내장할 수 있으며, 하부에는 하단스프링이 형성된 하단피스톤;
   상기 상단피스톤의 돌기와 맞물려 작동하는 상단기어가 일측에 구성되고 상단실린더의 외부 양측으로 돌출되어 꺾임 되도록 형성된 종단지그;
   상기 하단피스톤의 돌기와 맞물려 작동하는 하단기어가 일측에 구성되고 상기 상단실린더의 외부 양측으로 돌출되어 꺾임 되도록 형성된 횡단지그;
   상기 상하단피스톤을 내장하는 실린더로 구성되되,
   상기 상단피스톤이 하부 일측을 상기 하단피스톤의 내부 수용공간에 수용한 후 상기 상단피스톤의 수용공간으로 볼트를 삽입 관통시켜 하단 피스톤과 결착 구성하되 상기 볼트와 상단피스톤의 내부 중공부 사이에 탄성 스프링을 포함시켜 결착하여 구성되는 것을 포함하는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 종단지그는 횡단지그 보다 먼저 피 대상물체의 양측면에 접촉될 수 있게 내측으로 꺾임 되게 구성되는 것을 특징으로 하는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 볼트는 상단피스톤의 하부를 관통하여 하단피스톤에 고정되되 상단피스톤의 내부에 상단스프링이 구성되어 상단피스톤과 하단피스톤이 강제력에 의해 이격되었다가 스프링의 완충작용에 의해 위치가 회복되게 구성되는 것을 특징으로 하는 사방향을 이용한 중심위치 정렬 장치
   
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