KR101435213B1 - 공작물 팔레트를 해제 가능하게 위치시키는 척을 포함하는 클램핑 고정구 - Google Patents

공작물 팔레트를 해제 가능하게 위치시키는 척을 포함하는 클램핑 고정구 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 클램핑 고정구는 공작물 팔레트(33)를 해제 가능하게 위치시키는 체결 기구(2)가 제공된 척(1)을 특징으로 한다. 체결 기구(2)는 체결 위치에서 공작물 팔레트(33)에 연결된 클램핑 꼭지(30)와 접촉하도록 구성된 복수 개의 클램핑 부재들(5)을 포함한다. 클램핑 부재(5) 각각에는 상응하는 클램핑 부재들(5)의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 구멍(8, 8a)이 제공된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 클램핑 부재(5) 각각에는 상응하는 클램핑 부재들(5)의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 관통공급 구멍(12)이 제공된 작동 부재(10)가 할당된다. 클램핑 부재들(5) 및 작동 부재들(10)의 구멍(8, 8a)과 관통공급 구멍(12)은 각각 공통의 연결 도관에 의해 압축 공기 공급원에 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 센서는 연결 도관 내의 공기 유동을 감지하기 위해 제공된다. 센서에 의해, 클램핑 부재들(5)이 정확하게 해제되었는지 또는 체결되었는지 여부를 검출할 수 있다.
클램핑 고정구, 척, 체결 기구, 클램핑 부재, 관통공급 구멍, 작동 부재

Description

공작물 팔레트를 해제 가능하게 위치시키는 척을 포함하는 클램핑 고정구 {CLAMPING FIXTURE INCLUDING A CHUCK FOR RELEASABLY LOCATING A WORKPIECE PALLET}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 개시된 바와 같이 구성된 클램핑 고정구에 관한 것이다.
바람직하게는, 이런 클램핑 고정구는 위치적으로 한정된 공구 또는 공작물이 제공된 공작물 팔레트를 클램핑하는데 사용되고, 척은 보통 기계 가공 공구 또는 프레스의 작업 테이블 상에 고정식으로 위치되는 한편 작업 팔레트는 척에 정확하게 위치 결정되고 반복적이며 해제 가능하게 위치된다.
반자동화 또는 완전 자동화 기계 가공에서, 기계 가공되는 공작물을 장착시키는 팔레트가 척 상의 제 위치에 정확하게 클램핑되거나 또는 척으로부터 완전히 해제되는 것은 중요하다. 예를 들어, 팔레트가 척 상에 정확하게 위치되지 않으면, 기계 가공 시, 예를 들어 밀링 시에 공작물이 위치를 벗어나게 이동되어 공작물이 파손될 결과를 초래할 위험이 있다. 기계 가공 후에 팔레트가 척을 벗어나게 들어올려질 필요가 있을 때, 팔레트가 안전하게 척으로부터 해제되도록 체결 기구 가 완전히 해제될 것을 보장해야 한다. 이는 무거운 팔레트들이 관련되는 곳, 즉 수동으로 조작될 수 없지만, 대신에 로봇식 또는 호이스트식 고정구의 도움을 필요로 하는 매우 무거운 것에 관련된 곳에서 특히 중요하다. 여전히 완전히 해제되지 않은 클램핑 부재들로 팔레트를 들어올리는 것은 역시 파손을 초래하고 고가의 비용이 소요될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 체결 기구가 완전히 체결되었는지 또는 해제되었는지 여부를 검출함에 있어서의 하나의 문제점은 개별 클램핑 부재들이 완전히 체결되었는지 또는 해제되었는지 여부를 인식할 수 없다는 것이다. 이에 더하여, 보통 체결 기구가 정확하게 작동하는지 여부를 검출하려는 시도에서, 예를 들어 체결 또는 해제에 필요한 공압(pneumatic pressure)과 같은 보조 변수들을 모니터링하려는 의지가 있다. 그러나, 이는 클램핑 부재들이 연장된 체결 위치 또는 철회된 해제 위치에 있는지 여부에 대해 항상 신뢰성 있는 표시를 보장할 수 없기 때문에 매우 문제가 있음을 증명한다. 따라서, 클램핑 부재들이 완전히 해제되거나 또는 체결되지 못한 채로 작동되면, 이를 보조 변수들을 감지함으로써 인식하는 것은 매우 어렵고, 심지어는 불가능하다.
팔레트용 신속 해제 고정구가 독일 특허 제196 36 375호에 공지되어 있다. 팔레트 상에 배치된 "풀인 니들(pull-in needle)"이라 불리는 클램핑 꼭지(spigot)를 수용하도록 기능하는 척에는 관통공급부(feedthru)가 제공된다. 클램핑 꼭지는 칩들을 나누는 작업 및 기계 가공으로 인한 유사한 작업에 의한 나이프 형상의 접촉면을 포함하는 것을 특징으로 한다. 척의 체결 기구에는 클램핑 꼭지를 고정식으로 위치시키도록 기능하는 복수 개의 체결 피스톤이 제공된다. 그 내부에서, 피 스톤을 각각 체결하는 방사상 단부는 체결된 상태에서, 클램핑 꼭지를 척의 관통공급부 내에 비효과적으로(non-positively) 보유하는 클램핑 꼭지의 힐부(heel) 상에 안착되는 정지부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 정지부는 진입된(ingressed) 칩들을 유사하게 나누는 나이프 겸용이다. 체결 피스톤은 축방향 관통공급 구멍(drilling)을 포함하지만, 이들 구멍들이 제공되는 목적이 무엇인지에 대한 것은 독일 특허 제196 36 375호에는 언급되어 있지 않다. 척에는 세정을 위한 복수 개의 분사 포트들이 제공된다.
독일 특허 제26733호에는 공작물 위치를 점검하는 수단을 갖는 척이 개시되어 있다. 바이스(vise) 형태의 척은 관통공급 구멍이 각각 천공된 2개의 조오들을 포함하는 것을 특징으로 하고, 2개의 조오들은 수평 천공에 의해 2개의 가요성 배관에 연결되는 중심 관통공급부가 천공되는 척의 고정 베이스부에 가요성 배관에 의해 연결된다. 수평 천공에서, 2개의 스로틀 밸브가 합체된다. 배관 내의 압력 및 천공 압력을 모니터링하기 위하여, 감지 수단이 제공된다. 공작물을 제 위치에 클램핑하는 것은, 할당된 압력 감시 수단에 의해 검출될 수 있을 때 조오들 내에 꼭 맞게 접촉하도록 공작물에 의해 상응하는 조오에 할당된 배관의 브랜치 내의 압력을 증가시킨다.
본 발명은 체결 기구가 정확하게 작용하는지를 모니터링하는 센서들을 척 자체에 구비할 필요가 없지만 체결 기구의 클램핑 부재들이 정확하게 체결 또는 해제되었는지 여부에 대해 신뢰성 있고 간단하게 인식할 수 있도록, 공작물 팔레트를 해제 가능하게 위치시키는 체결 기구를 갖는 클램핑 고정구를 고안하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 청구항 제1항에 개시된 바와 같은 본 발명에 따른 클램핑 고정구에 의해 달성된다.
적어도 하나의 클램핑 부재에는 상응하는 클램핑 부재들의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 관통공급 구멍이 제공되고, 그리고/또는 적어도 하나의 클램핑 부재에는 상응하는 클램핑 부재들의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 관통공급 구멍이 제공된 체결 핀이 할당되고, 클램핑 부재들의 관통공급 구멍들 및 작동 부재들은 각각 연결 도관에 의해 압축 공기 공급원에 연결될 수 있으며, 연결 도관 내의 압축 공기 유동을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서가 제공된다. 이는 이제 간단한 방법 및 수단에 의해 클램핑 부재들이 체결되었는지 또는 해제되었는지 여부를 검출하는 것이 가능하게 한다. 즉, 연결 도관 내의 압축 공기 유동이 미리 정해진 한계를 초과하자마자, 클램핑 부재들이 정확하게 체결되지 않거나 또는 해제되었음을 나타내는 하나 이상의 관통공급 구멍들이 정확하게 폐쇄된 것이 쉽게 검출된다. 따라서, 이는 클램핑 부재들이 정확하게 체결 또는 해제되는지 여부를 검출하는 것을 용이하게 하는 기본적인 요구를 충족시킨다. 클램핑 부재들이 요구되는 대로 체결되지 않거나 또는 해제될 때, 연결 도관 내에 존재하는 감지 가능한 압축 공기 유동으로 인해 요동 센서에 의해 감지되는 바와 같이 상응하는 관통구멍 구멍은 폐쇄되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예들 및 다른 태양들은 종속 청구항 제2항 내지 제12항에 개시되어 있다.
본 발명에 따르면, 체결 기구가 정확하게 작용하는지를 모니터링하는 센서들을 척 자체에 구비할 필요가 없지만 체결 기구의 클램핑 부재들이 정확하게 체결 또는 해제되었는지 여부에 대해 신뢰성 있고 간단하게 인식할 수 있다.
이제 본 발명에 따른 클램핑 고정구의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명된다.
이제 도1을 참조하면, 클램핑 꼭지(30)와 함께 척을 위한 체결 기구(2)의 특징적인(salient) 부분들의 사시도가 도시되어 있다. 체결 기구(2)는 실질적으로 4개의 체결 핀들(10) 및 4개의 개방 핀들(13)의 형태인 작동 부재들은 물론 작동 피스톤(3)과, 4개의 압축 스프링들(4)과, 4개의 클램핑 부재들(5)을 포함한다. 작동 피스톤(3)은 척의 상부 하우징부(미도시)에서 압축 스프링들(4)에 의해 지지되고, 척의 조립된 상태에서 압축 스프링들(4)은 작동 피스톤(3)을 체결 기구가 체결 상 태에 있는 하부 위치로 가압한다. 체결 핀들(10)과 개방 핀들(13)은 모두 작동 피스톤(3)에 견고히 연결된다. 플런저형 클램핑 부재들(5)은 척 내에 클램핑 꼭지(30)를 고정식으로 위치시키도록 기능하고, 플런저형 클램핑 부재들(5)은 동시에 클램핑 꼭지(30)가 통상 척에 대해 고정되는 공작물 팔레트와 함께 당겨지도록 축방향으로, 즉 Z 방향으로 클램핑 꼭지(30)를 설치한다. 체결 핀(10)은 피스톤(30)의 하향 이동 시에 클램핑 부재(5) 각각을 그 체결 위치로 방사상 내향으로 가압하는 경사진(ramped) 압력면(11)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 압축 스프링들(4)이 피스톤(3)을 그 하부 위치로 유지하도록 바이어싱되기 때문에, 클램핑 부재들(5)은 피스톤(3)이 그 해제 위치로 상향으로 공압식으로 진행될 때까지 체결 핀(10)에 의해 그 체결 위치에 억류된다. 피스톤(30)이 상향으로 진행될 때, 클램핑 부재들(5)은 이하에 상세히 기술되는 바와 같이 방사상 외향으로 이동된다. 물론, 4개의 체결 핀들(10) 대신에 4개보다 많거나 또는 적은 체결 핀들을 갖는 변경들이 가능하지만, 적어도 2개의 체결 핀들이 제공될 필요가 있다.
클램핑 꼭지(30)와 대향하는 클램핑 부재(5) 각각의 헤더에는 클램핑 꼭지(30)의 외부 윤곽에 순응하는 표면(face)이 제공되고, 상기 표면은 클램핑 부재(5) 각각의 체결 위치에서 전체 면이 클램핑 꼭지(30)와 접촉하게 한다. 이제 도1a를 참조하면, 클램핑 부재(50)의 전방 확대 사시도가 도시되어 있다. 클램핑 부재(5)의 헤더(6)는 구멍(8) 내로 중심에 천공된(porting) 만곡된 압력면(7)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 압력면(7)은 클램핑 부재(5)가 그 만곡된 압력면(7)에 의해 클램핑 꼭지 각각과 전체가 면접촉하도록 클램핑 꼭지의 윤곽에 순 응되게 구성된다.
이제 도2를 참조하면, 클램핑 꼭지(30)와 함께 도1에 도시된 바와 같은 체결 기구(2)의 종단면도가 도시되어 있다. 이 도면을 참조하면, 피스톤(3)의 하부 위치, 즉 체결 위치에서, 체결 핀(10) 각각이 그 압력면(11)에 의해 상응하는 클램핑 부재(5)를 그 체결 위치로 방사상 내향으로 어떻게 가압하는지는 명확하다. 상기 체결 위치에서는, 각각의 클램핑 부재(5)는 견부(31)에 의해 형성된 클램핑 꼭지(30)의 환형의 주위 클램핑면과 클램핑 부재의 표면에 의해 완전히 면접촉한다. 또한, 클램핑 부재(5) 각각이 전체 클램핑 부재(5)를 통해 후방 단부로부터 종방향으로 관통하면서 소경의 구멍(8a)의 형태로 전방 단부에서 헤더(6)로부터 천공된 구멍(8)을 어떻게 특징을 하는지도 명백하다. 체결 위치에서 클램핑 부재(5) 각각이 클램핑 꼭지(30)의 견부와 전체 면접촉할 때, 구멍(8)은 클램핑 꼭지(30)에 의해 전방 단부에서 폐쇄된다. 또한, 클램핑 부재(5) 각각이 그 하부에 상응하는 클램핑 부재(5)가 체결을 해제하기 위해 방사상 외향으로 이동되도록 개방 핀(13) 각각이 원뿔형으로 테이퍼진 전방 단부(18)에 의해 상향 이동하여 결합되는 원뿔형 리세스(9)를 어떻게 특징으로 하는지도 명백하다. 결론적으로, 체결 핀(10) 각각이 볼트(13)에 의해 피스톤(3)에 어떻게 고정되는지는 명백하다. 체결 핀(10) 및 볼트에는 모두 관통공급 구멍(12, 14)이 제공된다. 이하에 상세히 작용이 설명되는 체크 밸브로써 작용하는 볼(15)은 볼트(13)의 관통공급 구멍(14)과 체결 핀(10)의 관통공급 구멍(12) 사이에 개재된다.
이제 도3을 참조하면, 도2에 도시된 바와 같이 구성된 체결 기구(2)가 제공 된 척(1)의 단면도가 도시되어 있다. 클램핑 꼭지(30)가 고정되는 공작물 팔레트(33)는 또한 대칭적으로 도시되어 있다. 공작물 팔레트는 공작물들뿐만 아니라 필요하다면 척(1)에 의해 척 지지되는 공구들 또는 다른 부재들을 고정식으로 위치시키기 위한 클램핑 부품을 의미한다. 체결 기구(2)는 체결 상태로 도시되어 있다. 척(1)이 하우징 상부(20)와 하우징 하부(21)를 어떻게 포함하고, 그 사이에 체결 기구(2)가 어떻게 개재되는지는 명백하다. 이 도면은 또한 척의 하우징 하부 내로 방사상으로 안내하고 압축 공기 공급과 연통하도록 기능하는 통로들(22, 23)이 도시되어 있다. 척(1)에는 클램핑 꼭지(30)를 수용하기 위해 중심 개구(32)가 제공되고, 클램핑 부재들(5)은 이 개구(32)의 종방향 중심선에 가로지르는 방향으로 이동될 수 있다. 공작물 팔레트(33)는, 척(1) 내에 클램핑될 때 공작물 팔레트(33)가 X방향 및 Y방향으로 위치 결정되도록 척(1) 상에 배치된 추가적인 중심 결정 부재들과 연합하는 중심 결정 부재들(미도시)을 특징으로 한다.
상부 통로(22)는 주위로부터 밀봉되는 환형 압력 챔버(25) 내로 천공된다. 모든 클램핑 부재들(5)은 클램핑 부재(5) 각각을 통한 구멍(8)이 압력 챔버(25)와 연통하도록 그 후방 단부에 의해 이 압력 챔버(25) 내로 연장되어, 모든 클램핑 부재들(5)의 구멍(8)들이 평행하게 공압식으로 연결되고 그리고 상부 통로(22)에 연결된다. 클램핑 부재들(5)의 체결 상태를 점검하기 위하여 그리고 필요하다면 클램핑 부재들(5)을 추가적으로 클램핑 꼭지(30)에 대해 방사상 내향으로 가압하기 위하여, 상부 통로(22)를 통해 압축 공기가 공급된다. 이 압축 공기는 상부 통로(22)로부터 압축 챔버(25) 내로 그리고 클램핑 부재들(5) 각각을 통해 안내하는 구멍(8) 내로 유동한다. 클램핑 부재들(5)이 클램핑 꼭지(30)와 접촉하면, 압축 공기 유동은 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 상응하는 센서에 의해 감지되는 바와 같이 신속히 0 근방으로 떨어진다.
하부 통로(23)는 피스톤(3) 아래에 구성된 환형 압력 공간(24)과 연통하고, 통로들은 통로(23)로부터 이 도면에 명백하지 않은 압력 공간(24) 내로 안내한다. 하부 통로(23)를 통해 공급된 압축 공기는 피스톤(3)을 상승시키는 기능을 한다.
이에 따라 체결 기구(2)를 개방하는데 필요한 압축 공기가 하부 통로(23)를 통해 공급되는 반면, 체결 기구(2)를 다시 클램핑하기 위해 제공되는 압축 공기는 상부 통로(22)를 통해 유입된다. 그러나, 양자의 경우에, 압축 공기 유동은 또한 척(1)의 상태, 즉 체결 기구(2)의 클램핑 부재들(5)이 이하에 상세히 설명되는 바와 같이 정확하게 체결/해제되었는지 여부를 점검하는 기능을 한다. 접촉면을 세척하기 위한 압축 공기는 또한 하부 통로를 통해 공급될 수 있다.
이제 도4를 참조하면, 체결 기구(2)의 클램핑 부재들(5)이 해제 위치에 있는, 도3에 도시된 바와 같은 척(1)의 단면도가 도시되어 있다. 클램핑 부재들(5)을 해제시키기 위하여, 압축 스프링들의 힘을 극복하도록 피스톤(3)을 상승시키게 환형 피스톤(3) 아래에 배치된 환형 공간(24)에 접근하도록 하부 통로(23)를 통해 압축 공기가 공급되고, 유사하게 체결 핀들(10) 및 개방 핀들(17)이 상향으로 가압된다. 클램핑 부재들(5) 각각이 상응하는 개방 핀(17)에 의해 방사상 외향으로 이동될 수 있도록 체결 핀들(10)의 경사진 압력면이 클램핑 부재들(5) 각각의 후방 단부로부터 안착되지 않는 것은 체결 핀들(10)의 상향 이동 상태이다. 체결 기 구(2)의 해제 위치에서, 클램핑 꼭지(30)는 척(1)의 중심 개구(30) 내로 연장될 수 있고 중심 개구(30)로부터 철회될 수 있다.
이제 도5 및 도6을 참조하면, 클램핑 부재들(5)의 정확한 체결이 어떻게 점검될 수 있는지의 방법의 설명을 돕도록 대칭적으로 도시된 클램핑 꼭지(30) 및 다른 부재들과 함께 2개의 클램핑 부재들(5)의 종단면도가 도시되어 있다. 실제 척에 더하여, 클램핑 고정구는 압축 공기 공급원(26)과, 압축 공기 유동을 감지하는 센서(27)와, 연결 도관(28)과, 전자식 제어기/분석기(29)를 포함한다. 도5에 도시된 바와 같은 체결 상태에서, 클램핑 부재들(5)은 그 헤더(6)에 의해 클램핑 꼭지(30)의 견부와 전체 면접촉한다. 이미 위에서 설명된 바와 같이, 클램핑 부재들(5)은 체결 핀들(미도시)에 의해 그 체결 위치로 방사상 내향으로 가압된다. 그런 다음, 압축 공기가 압축 공기 공급원(26)으로부터 공급될 때, 클램핑 부재들(5) 각각으로의 연결 도관(28)을 통해 구멍(8, 8a) 각각으로 유동한다. 클램핑 부재들(5)이 그 헤더(6)에 의해 클램핑 꼭지(30)의 견부와 전체 면접촉하기 때문에, 구멍(8a) 각각은 단부에서 폐쇄된다. 척의 공동, 즉 압력 챔버(25)(도3)가 압축 공기의 유동을 수용하기 때문에, 압축 공기가 압력 챔버(25)로부터 외향으로 안내되는 구멍(8, 8a)을 통해 탈출할 수 없어서 연결 도관(28) 내의 압축 공기 유동은 거의 0이 된다. 그러나, 하나 이상의 클램핑 부재들(5)이 클램핑 꼭지(30)와 밀착 접촉하지 못하면, 압축 공기는 구멍(8) 각각을 통해 중심 개구(32) 내로 탈출할 수 있다. 바꾸어 말하면, 클램핑 부재들(5)을 통해 안내되는 적어도 하나의 구멍(8, 8a)이 클램핑 꼭지(30)에 의해 폐쇄되지 않으면, 연결 도관(28)을 통해 유동하는 압축 공기는 센서(27)에 의해 감지될 것이고, 이에 따라 전자식 제어기/분석기(29)에 의해 검출되고 분석될 것이다. 모든 클램핑 부재들(5)이 평행하게 공압식으로 연결되기 때문에, 모든 클램핑 부재들(5)이 정확하게 체결되었는지 여부 또는 적어도 하나의 클램핑 부재들(5)이 정확하지 않게 체결되었는지 여부를 항상 검출할 수 있다. 볼트(13)의 관통공급 구멍(14)과 체결 핀(10)의 관통공급 구멍(12) 사이에 배치된 체크 밸브(15)는 언급된 관통공급 구멍들(12, 14)(도2)을 통해 압력 챔버로부터 압축 공기의 탈출을 방지할 수 있음을 주목하라.
도6은 해제 위치에서의 클램핑 부재들(5)을 도시한 것이고, 이 도면은 압축 공기가 헤더(6)를 통해 또는 헤더(6)로부터 천공된 클램핑 꼭지(30)와 접촉하지 않는 클램핑 부재들(5)의 구멍(8a)을 통해 화살표로 지시된 바와 같이 어떻게 빠져나가는지를 도시한 것이고, 센서(27)에 의해 하나 이상의 클램핑 부재들(5)로부터 압축 공기의 임의의 탈출을 검출하는 것이 용이하다.
이제 도7 및 도8을 참조하면, 압축 공기 공급원(26)과, 압축 공기 유동을 감지하는 센서(27)와, 연결 도관(28a)과, 전자식 제어기/분석기(29)를 대칭적으로 도시하고 있는 척의 종단면도가 도시되어 있다. 이들 도면들은 이제 클램핑 부재들(5)의 상응하는 해제가 어떻게 점검되는지를 설명하기 쉽게 한다. 클램핑 부재들(5)을 해제시키기 위하여, 압축 공기는 압력 공간(24) 내로 유입되어, 압축 스프링들의 힘을 극복하도록 피스톤(3)을 상향으로 가압한다. 피스톤(3)의 상향으로의 진행은 또한 체결 핀들(10)뿐만 아니라 개방 핀들(17)을 상향으로 이동시킨 뒤, 개 방 핀(17) 각각에 의해 방사상 외향으로 이동될 수 있는 클램핑 부재(5) 각각의 후방 단부로부터 체결 핀들(10)의 경사진 접촉면을 안착 해제시킨다. 체결 핀들(10)이 상부 위치를 유지할 수 없으면, 압축 공간(24) 내로 유입된 압축 공기의 작은 유동은 볼트(13)의 관통공급 구멍(14) 및 체결 핀(10)의 관통공급 구멍(12)을 통해 압력 챔버(25) 내로 그리고 센서(27)에 의해 감지되는 바와 같이 그로부터 밸브(미도시)를 통해 대기로 빠져나갈 수 있다. 도7에서 화살표들에 의해 지시된 바와 같이, 압축 공기는 체결 핀(10)으로부터 관통공급 구멍들(12, 14) 및 개방된 체크 밸브(15)를 통해 상향으로 배출될 수 있고, 체결 핀(10)과 하우징 상부(20) 사이의 환형 간극을 통해 빠져나갈 수 있다. 그러나, 피스톤(3)이 그 상부 위치를 유지하고 있을 때, 체결 핀(10)의 대향 밀봉부는 체결 핀(10)의 관통공급 구멍(12)을 상향으로 밀봉하기 위하여 하우징 상부(20)와 접촉하게 되고, 전자식 제어기/분석기(29)와 관련된 센서에 의해 쉽게 검출되는 바와 같이 압축 공기의 빠져나감 및 이에 따라 센서(27)에 의해 감지된 압축 공기의 유동이 정지된다. 도8은 그 상부 위치에서의 체결 핀(10)을 도시한 것이다. 피스톤(3)의 상향 진행이 클램핑 부재들(5)을 개방 핀(17)에 의해 방사상 외향으로 이동시키기 때문에, 모든 클램핑 부재들(5)이 정확하게 해제되었는지 여부를 연결 도관(28a) 내의 압축 공기 유동을 감지함으로써 신뢰성 있게 결정할 수 있다.
따라서, 체결 기구 및 클램핑 부재들(5)의 작용은 척으로부터 이격되게 배치된 유동 센서에 의해 모니터링될 수 있다. 서술된 바와 같은 전자식 제어기/분석기(29) 대신에, 예를 들어 임의의 다른 전기적, 전자기계적 또는 기계적 제어기/분 석기가 이용될 수 있다.
연결 도관(28)(도5) 또는 연결 도관(28a)(도7) 각각을 통해 척(도3)의 상부 통로(22) 또는 하부 통로(23)를 압축 공기 공급원(26)에 연결하기 위하여, 밸브(미도시)가 제공된다. 단지 하나의 압축 공급원(26)이 도면들에 도시되어 있지만, 2개의 분리식 압축 공기 공급원들(26)을 제공하는 것이 가능함은 물론이다. 이 경우에, 하나의 압축 공기 공급원(26)은 상부 통로(22)에 공급하도록 제공되며, 다른 공기 공급원(26)은 하부 통로(23)에 공급하도록 제공된다.
2개의 분리식 압축 공기 공급원들(26)이 제공될 때, 물론 단지 하나의 압축 공기 공급원(26)이 또한 제공될 수도 있지만, 2개의 유동 센서들-압축 공기 공급원(16) 각각에 대해 하나의 유동 센서-가 또한 제공되는 것이 사리에 맞을 것이다.
현재 서술하고 있는 예에서, 모든 클램핑 부재들 각각에 관통공급 구멍이 제공되지만, 용도에 따라서는 클램핑 부재들 중 단지 하나에만 관통공급 구멍이 제공될 수 있다. 모든 클램핑 부재들이 정확하게 해제되는 것을 보장하기 위하여, 또한 특정 용도에 따라서 하나의 관통공급 구멍을 갖는 단지 하나의 체결 핀을 제공하는 것이 가능하고, 또한 관통공급 구멍을 특징으로 하는 작동 부재들 중 몇몇 작동 부재들 또는 클램핑 부재들 중 몇몇 클램핑 부재들에 의해 그 중개부(go-between)를 제공하는 것이 가능함에도 불구하고, 체결 핀의 형태인 모든 클램핑 부재들에는 하나의 관통공급 구멍이 제공되는 것이 바람직하다.
필요하다면, 척의 클램핑 부재들과 접촉하는 클램핑면은 또한 클램핑 꼭지에 대한 필요성을 제거하면서 공작물 팔레트 상에 직접 형성될 수 있다.
그러나, 임의의 경우에, 척의 클램핑 부재들을 연결하는 도관 내의 압축 공기 유동을 감지함으로써, 클램핑 부재들이 정확하게 체결 또는 해제되는지 여부를 신뢰성 있게 검출하는 것이 보장된다. 정확한 체결 또는 해제를 위해 압축 공기 유동이 절대적으로 0이 될 필요가 없음을 이해할 것이다. 대신에, 정확한 체결 또는 해제가 검출될 수 있는 임의의 임계적 값이 결정될 수 있다. 종래의 구형 클램핑 부재들과 비교하면, 도시된 바와 같은 플런저형 클램핑 부재들은 비교적 큰 접촉면에 의해 클램핑 꼭지를 접촉시킴으로써 큰 힘을 취급할 수 있는 이점을 갖는다.
이미 언급된 바와 같은 이점들에 더하여, 본 발명에 따른 클램핑 고정구는 센서들이 척 자체에 장착될 필요가 없고, 척과 클램핑 고정구의 다른 부재들을 인터페이스시키기 위해 단지 2개의 압축 공기 공급기 통로들이 필요하며, 이에 따라, 물론 척과 그 주연부 사이에 임의의 전기적 배선에 대한 필요성이 제거된다는 추가적인 이점들을 갖는다. 그 중에서도 특히, 척이 척으로부터 이격되게 배치된 유동 센서는 물론 인터페이스로서 기능하는 두 개의 압축 공기 공급기 통로만을 필요로 하는 서술된 바와 같은 클램핑 고정구의 변형예에서, 척의 두드러진 작용이 모니터링될 수 있고 후자도 확인될 수 있다. 이제 이하에 서술된 바와 같은 달성은 단지 2개의 압축 공기 공급기 통로들에 의해 가능하다.
- 척을 공압식으로 해제함
- 척을 공압식으로 다시 클램핑함
- 정확한 해제를 모니터링함
- 정확한 체결을 모니터링함
- 팔레트가 제 위치에 있는지 아닌지를 검출함.
도1은 척용 제결 기구의 사시도.
도1a는 클램핑 부재의 확대도.
도2는 클램핑 꼭지와 함께 도1에 도시된 체결 기구의 종단면도.
도3은 작동 상태의 체결 기구를 갖는 전체 척의 종단면도.
도4는 비작동 상태의 체결 기구를 갖는 전체 척의 종단면도.
도5는 클램핑 고정구의 다른 부재들과 함께 체결된 상태에서의 2개의 클램핑 부재들 및 클램핑 꼭지의 종단면도.
도6은 클램핑 고정구의 다른 부재들과 함께 해제된 상태에서의 2개의 클램핑 부재들 및 클램핑 꼭지의 종단면도.
도7은 클램핑 고정구의 다른 부재들과 함께 체결된 척의 일부의 단면도.
도8은 클램핑 고정구의 다른 부재들과 함께 완전히 해제된 척의 일부의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 척
2: 체결 기구
3: 작동 피스톤
4: 압축 스프링
5: 클램핑 부재
6: 헤더
7, 11: 압력면
8, 8a : 구멍
12, 14: 관통공급 구멍
9: 원통형 리세스
10: 체결 핀
13, 17: 개방 핀
15: 볼
16: 압축 공기 공급원
20: 하우징 상부
21: 하우징 하부
22: 상부 통로
23: 하부 통로
24: 환형 압력 공간
25: 환형 압력 챔버
30: 클램핑 꼭지
31: 견부
32: 중심 개구
33: 공작물 팔레트

Claims (12)

  1. 공작물 팔레트(33)를 해제 가능하게 위치시키는 체결 기구(2)가 제공된 척(1)을 특징으로 하는 클램핑 고정구로서, 체결 기구(2)는 체결 위치에서 척(1)에 공작물 팔레트(33)를 고정식으로 위치시키도록 공작물 팔레트(33) 또는 공작물 팔레트(33)에 연결된 클램핑 꼭지(30)에 배치된 클램핑면(31)과 접촉하도록 구성되는 복수 개의 클램핑 부재들(5)을 포함하는 클램핑 고정구에 있어서,
    적어도 하나의 클램핑 부재(5)에는 상응하는 클램핑 부재들(5)의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 구멍(8, 8a)이 제공되고, 또는 적어도 하나의 클램핑 부재(5)에는 상응하는 클램핑 부재(5)의 정확한 체결 또는 해제 시에 일 단부에서 폐쇄되는 관통공급 구멍(12)이 제공된 체결 핀(10)이 할당되고, 구멍(8, 8a)과 관통공급 구멍(12) 각각은 연결 도관(28, 28a)에 의해 압축 공기 공급원(26)에 연결될 수 있으며, 연결 도관(28, 28a) 내의 공기 유동을 감지하기 위해 적어도 하나의 센서(27)가 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  2. 제1항에 있어서, 복수 개의 클램핑 부재들(5)에는 일 단부에서 폐쇄될 수 있는 구멍(8, 8a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수 개의 클램핑 부재들(5)에는 관통공급 구멍(12)이 제공된 체결 핀(10)이 할당되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램핑 부재들(5)은 공작물 팔레트(33) 또는 클램핑 꼭지(30)의 클램핑면과 전체 면접촉하도록 구성된 헤더(6)를 포함하면서 플런저로서 구성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  5. 제4항에 있어서, 클램핑 부재들(5) 각각에는 상응하는 클램핑 부재가 정확하게 체결될 때 공작물 팔레트(33) 또는 클램핑 꼭지(30)의 클램핑면에 의해 폐쇄될 수 있는 헤더(6)로부터 천공된 구멍(8a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 클램핑 부재(5) 각각에는 관통공급 구멍(12)이 제공된 핀(10) 형태의 작동 부재가 할당되며, 관통공급 구멍(12)은 상응하는 클램핑 부재(5)의 체결 위치에서 개방되고 상응하는 클램핑 부재(5)의 정확한 해제 위치에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 체결 기구(2)는 적어도 하나의 작동 피스톤(3)을 포함하고, 적어도 하나의 작동 피스톤(3)에 의해 클램핑 부재들(5)이 체결 위치 또는 해제 위치로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  8. 제7항에 있어서, 체결 기구(2)는 클램핑 부재(5) 각각에 대해 작동 피스톤(3)과 능동적으로 연통하는 체결 핀(10)을 포함하고, 적어도 하나의 체결 핀(10)에는 관통공급 구멍(12)이 제공되며, 관통공급 구멍(12) 각각은 상응하는 클램핑 부재들(5)의 체결 위치에서 개방되고 상응하는 클램핑 부재들(5)의 정확한 해제 위치에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  9. 제8항에 있어서, 체결 핀(10) 각각은 상응하는 클램핑 부재들(5)에 대향하는 경사진 압력면(11)을 포함하고, 경사진 압력면(11)에 의해 상응하는 클램핑 부재(5)는 피스톤(3)의 이동 시에 체결 위치로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 척(1)은 클램핑 꼭지(30)를 수용하는 중심 개구(32)를 포함하고, 클램핑 부재들(5)은 중심 개구(32)의 관통공급 중심선을 가로지르는 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 척(1)은 적어도 4개의 클램핑 부재들(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
  12. 제8항에 있어서, 척(1)은 연결 도관(28, 28a)에 의해 압축 공기 공급원(26) 및 작동 피스톤(3)의 후방측 상에 배치된 압력 공간(24)에 연결된 공기 공급기 통로(23)를 포함하고, 체결 핀(10) 각각의 관통공급 구멍(12)은 상기 압력 공간(24)에 연결되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
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