KR102071972B1 - 공작물 지지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공작물 지지장치에 관한 것으로서, 특히 불규칙한 면을 가진 공작물을 전체적으로 균형있게 지지함은 물론, 견고히 지지할 수 있도록 불규칙한 면을 가진 공작물을 지지하도록 높이가 조절되는 다수의 지지로드가 작업대에 수직방향으로 설치되며, 상기 지지로드는 상부가 외측을 향해 소정의 기울기를 가지도록 형성된 고무패킹이 외주연을 따라 마련되며, 전후좌우 방향으로 기울기가 조절되어 상측에 안착되는 공작물을 진공흡착하도록 구비되는 흡착판;을 포함하되, 상기 지지로드는 일렬로 열을 지어 지지로드세트를 다수 개 구성하고, 일 지지로드세트는 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치되는 한편, 상기 흡착판은 중앙부에 공기를 흡입하는 흡입공이 형성되고, 상면에 가장자리를 따라 소정의 너비를 가지는 링 형태로 돌출된 지지부가 형성되며, 상기 지지부의 상면에는 상측으로 돌출되어 진공흡착된 공작물이 접하는지 여부를 확인할 수 있는 접촉돌기가 일정 간격으로 다수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 공작물 지지장치에 관한 것이다.

Description

공작물 지지장치{Apparatus for supporting workpiece}
본 발명은 공작물 지지장치에 관한 것으로서, 특히 공작물을 보다 섬세하면서도 견고히 지지할 수 있는 공작물 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 여러 가지 형태를 이루는 공작물을 제조하고 가공함에 있어 해당 공작물의 형태를 고려한 공작물 지지장치가 사용되고 있으며, 새로운 형태의 공작물을 제조 및 가공하기 위해서는 그 형태에 적합하도록 새로운 공작물 지지장치로 교체하고 있다.
이처럼 공작물의 형태가 변경될 때마다 공작물 지지장치를 새로이 마련할 경우, 공작물 및 공작물 지지장치를 설계 및 생산하는 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 공작물의 형태가 변하더라도 범용적으로 해당 공작물을 지지할 수 있는 장치가 필요하게 되었으며, 이러한 일 예가 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0009241호(이하, '인용발명'이라 함)에 게시되어 있다.
인용발명은 도 1에 도시된 바와 같이 중량물을 받쳐주기 위한 다수의 실린더(15)를 포함하고, 다수의 실린더(15)의 높이가 조절되며 불규칙한 중량물의 받침면을 균형있게 받칠 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 인용발명은 중량물과 실질적으로 맞닿는 실린더(15)의 상단이 중량물의 형태에 의해 기울기가 조절되지 않아 중량물을 제대로 지지하기 어려우며, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 실린더(15)가 열과 행을 이루도록 배치되어, 실린더(15) 사이에 공극이 많이 발생되는바, 중량물을 전체적으로 균형있게 지지하기가 사실상 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 불규칙한 면을 가진 공작물을 전체적으로 균형있게 지지함은 물론, 견고히 지지할 수 있는 공작물 지지장치를 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 공작물 지지장치는 불규칙한 면을 가진 공작물을 지지하도록 높이가 조절되는 다수의 지지로드가 작업대에 수직방향으로 설치되며, 상기 지지로드는 상부가 외측을 향해 소정의 기울기를 가지도록 형성된 고무패킹이 외주연을 따라 마련되며, 전후좌우 방향으로 기울기가 조절되어 상측에 안착되는 공작물을 진공흡착하도록 구비되는 흡착판;을 포함하되, 상기 지지로드는 일렬로 열을 지어 지지로드세트를 다수 개 구성하고, 일 지지로드세트는 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치되는 한편, 상기 흡착판은 중앙부에 공기를 흡입하는 흡입공이 형성되고, 상면에 가장자리를 따라 소정의 너비를 가지는 링 형태로 돌출된 지지부가 형성되며, 상기 지지부의 상면에는 상측으로 돌출되어 진공흡착된 공작물이 접하는지 여부를 확인할 수 있는 접촉돌기가 일정 간격으로 다수 개가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접촉돌기는 전기가 통전되어, 도체인 공작물의 접촉 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접촉돌기는 중앙에 공기를 방출하는 에어홀이 형성되어, 공기가 방출되는지 여부에 따라 공작물의 접촉 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접촉돌기는 공작물의 접촉에 따라 변화되는 토크값을 측정하여 공작물의 접촉 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지로드는 하단에 모터가 구비되고, 내부에 상기 모터에 의한 회전운동을 직선운동으로 변화시키는 볼스크류와, 상기 볼스크류에 결합되어 상방을 향해 돌출가능한 슬라이딩튜브가 구비되는 바(bar) 형태인 몸체; 및 상기 흡착판을 포함하고 상기 몸체의 상단에 결합되어 흡착판의 기울기를 조절하는 헤드부;를 포함하되, 상기 헤드부는 흡착판의 하면 가장자리를 따라 링 형태로 형성되고 역삼각형 형태를 가지는 제1 회동편이 마주하도록 하방으로 형성된 제1 연결구; 상기 제1 연결구의 하방에 구비되어 슬라이딩튜브와 결합되며 삼각형 형태를 가지는 제2 회동편이 마주하도록 상방으로 형성된 제2 연결구; 및 상기 제1 연결구와 제2 연결구 사이에 구비되며, 네 개의 회동축이 동일 평면 상에서 직교하도록 형성되어, 마주하는 두 개의 회동축에 제1 연결구의 하부가 결합되고, 제1 연결구가 결합된 회동축과 직교하는 두 개의 회동축에 제2 연결구의 상부가 결합되는 조인트구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 지지로드세트가 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치됨에 따라 지지로드 간의 간극을 줄일 수 있고, 공작물을 실질적으로 지지하는 흡착판이 전후좌우 방향으로 기울기가 조절되는바, 불규칙한 면을 가진 공작물을 전체적으로 보다 섬세하면서도 균형있게 지지할 수 있다.
또한, 접촉돌기를 통해 흡착판 전체에 대하여 공작물이 제대로 맞닿으며 지지되는지 여부를 알 수 있는바, 공작물을 견고히 지지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 공작물 지지장치의 구조를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 의한 공작물 지지장치의 구조를 보여주는 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 공작물 지지장치에 적용되는 다수의 지지로드에 대한 배치를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명에 의한 공작물 지지장치에 적용되는 지지로드의 구조를 보여주는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 공작물 지지장치에 적용되는 헤드부의 구조를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 공작물 지지장치에 적용되는 흡착판의 구조를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명에 의한 공작물 지지장치에 적용되는 조인트구의 구조를 보여주는 도면.
본 발명에서는 불규칙한 면을 가진 공작물을 전체적으로 균형있게 지지함은 물론, 견고히 지지할 수 있도록 불규칙한 면을 가진 공작물을 지지하도록 높이가 조절되는 다수의 지지로드가 작업대에 수직방향으로 설치되며, 상기 지지로드는 상부가 외측을 향해 소정의 기울기를 가지도록 형성된 고무패킹이 외주연을 따라 마련되며, 전후좌우 방향으로 기울기가 조절되어 상측에 안착되는 공작물을 진공흡착하도록 구비되는 흡착판;을 포함하되, 상기 지지로드는 일렬로 열을 지어 지지로드세트를 다수 개 구성하고, 일 지지로드세트는 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치되는 한편, 상기 흡착판은 중앙부에 공기를 흡입하는 흡입공이 형성되고, 상면에 가장자리를 따라 소정의 너비를 가지는 링 형태로 돌출된 지지부가 형성되며, 상기 지지부의 상면에는 상측으로 돌출되어 진공흡착된 공작물이 접하는지 여부를 확인할 수 있는 접촉돌기가 일정 간격으로 다수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 공작물 지지장치를 제안한다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 공작물 지지장치는 첨부된 도 3 내지 도 9를 참고로 상세하게 설명한다.
본 발명인 공작물 지지장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 공작물을 지지하는 다수의 지지로드(A)가 작업대(B)에 수직방향으로 설치되며, 상기 지지로드(A)는 일정 부분이 작업대(B)의 상면으로부터 노출되도록 설치된다. 또한, 본 발명에서의 공작물이란 평평한 판 형태 뿐만 아니라, 굴곡진 판 형태를 비롯하여 다양한 형태로 형성되어 불규칙한 면을 가지는 공작물을 의미한다.
이에 따라, 다수의 지지로드(A)는 개별적으로 높이가 조절되어 불규칙한 면을 가지는 공작물을 지지로드(A) 전부를 이용하여 지지되며, 상기 지지로드(A)의 상단에 공작물이 놓여 지지하는 형태를 이루게 된다.
다수의 지지로드(A)는 다양한 형태로 배치될 수 있으나, 본 발명에서는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 일렬로 열을 지어 지지로드세트를 다수 개 구성하고, 일 지지로드세트가 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치된다.
이는 일 지지로드세트가 인접한 지지로드세트와 동일선상에 놓이도록 배치되는 경우보다 지지로드(A) 간의 간극을 줄일 수 있는바, 불규칙한 면을 가진 공작물을 전체적으로 보다 섬세하면서도 균형있게 지지할 수 있다.
한편, 상기 지지로드(A)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 가지는 바(bar) 형태로 형성된 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 상단에 결합되는 헤드부(200)를 포함한다.
상기 몸체(100)는 하단에 모터(110)가 구비되며, 내부에는 상기 모터(110)에 의한 회전운동을 직선운동으로 변화시키는 볼스크류(120)와, 상기 볼스크류(120)에 결합되어 상방을 향해 돌출가능한 슬라이딩튜브(130)가 구비된다. 즉, 공작물을 지지하기 위하여 지지로드(A)의 높이를 조절하여야 하는 경우, 모터(110)를 구동시켜 볼스크류(120)에 의해 슬라이딩튜브(130)가 상방 또는 하방으로 이동시키도록 하며, 이에 따라 헤드부(200)의 높이가 변화되는 것이다.
다만, 헤드부(200)의 높이를 변화시키기 위한 몸체(100) 내 구비되는 구성은 위에 한정되는 것은 아니며, 위에서 설시한 구성 이외의 구성을 통해 지지로드(A)의 높이가 조절되도록 할 수 있다.
상기 헤드부(200)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상단부에 구비되어 상측에 안착되는 공작물을 진공흡착하는 흡착판(210)을 포함하며, 상기 흡착판(210)의 기울기를 전후좌우 방향으로 조절하는 수단이 구비된다.
상기 흡착판(210)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 외주연을 따라 고무패킹(211)이 마련되는데, 상기 고무패킹(211)은 상부가 외측을 향해 소정의 기울기를 가지도록 형성되어 흡착판(210)에 결합된다. 이때, 상기 고무패킹(211)의 상단은 흡착판(210)의 상면보다 높게 형성됨이 바람직하다. 즉, 공작물과 고무패킹(211)이 먼저 맞닿으며 흡착판(210)과 공작물 사이의 밀폐가 먼저 이루어지며, 이후 흡착판(210)의 중앙에 형성된 흡입공(212)을 통해 흡착판(210)과 공작물 사이에 존재하는 공기를 흡입함으로써 공작물이 흡착판(210)에 진공흡착된다.
또한, 상기 흡착판(210)은 상면 가장자리를 따라 소정의 너비를 가지는 링 형태로 지지부(213)가 돌출형성되며, 상기 지지부(213)의 상면에는 상측으로 돌출된 접촉돌기(214)가 형성된다. 즉, 흡착판(210)에서 공작물이 실질적으로 맞닿는 부분은 지지부(213)이며, 이에 따라 상기 지지부(213)는 흡착판(210)과 공작물 사이에 존재하는 공기를 용이하게 흡입할 수 있도록 흡입공(212)이 형성된 흡착판(210)의 중앙부보다 높게 형성되는 것이다.
상기 접촉돌기(214)는 지지부(213)의 상면으로부터 돌출되기는 하나, 진공흡착된 공작물이 흡착판(210)에 제대로 접하는지 여부를 판단하는 것인바, 최대한 작은 높이로 돌출됨이 바람직하다. 또한, 상기 접촉돌기(214)는 지지부(213)를 따라 다수 개가 형성될 수 있으며, 다수의 접촉돌기(214)는 일정 간격으로 배치되어 흡착판(210) 전체에 대하여 공작물의 접함 여부를 고르게 알 수 있도록 함이 바람직하다. 이처럼 접촉돌기(214)를 통해 흡착판(210) 전체가 공작물과 제대로 맞닿으며 공작물을 지지하는지 여부를 알 수 있는바, 하나하나의 지지로드(A)가 공작물을 견고히 지지할 수 있다.
상기 접촉돌기(214)는 흡착판(214)과 공작물이 제대로 맞닿았는지를 확인하기 위하여 다양한 수단이 구비될 수 있다. 일 예로, 상기 접촉돌기(214)에 전기를 통전시켜 공작물의 접촉 여부를 확인할 수 있다. 이때, 공작물은 전기가 통하는 도체여야 하며, 사용자는 접촉돌기(214)를 통해 공작물로의 전기가 통전되는지 여부를 확인하게 된다.
다른 일 예로, 상기 접촉돌기(214)는 중앙에 공기를 외부로 방출하는 에어홀이 형성될 수 있다. 즉, 상기 에어홀을 통해 공기를 방출하여 공작물이 흡착판(214)에 접하고 있는지를 파악하는 것으로, 공작물과 흡착판(214)이 진공흡착된 경우 에어홀을 통해 공기를 내보내도 외부로 방출되지 않게 된다.
또다른 일 예로, 상기 접촉돌기(214)는 공작물의 접촉에 따라 변화되는 토크값을 측정할 수 있으며. 이 경우 공작물이 접촉됨에 따라 접촉돌기(214)에 가해지는 토크값의 변화를 통해 사용자는 공작물의 접촉 여부를 확인하게 된다.
한편, 상기 헤드부(200)는 앞서 설명한 바와 같이 전후좌우방향으로 흡착판(210)의 기울기를 조절하기 위하여, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 제1 연결구(220), 제2 연결구(230) 및 조인트구(240)가 포함될 수 있다.
상기 제1 연결구(220)는 링 형태로 형성되어 흡착판(210)의 하면 가장자리를 따라 구비되고, 역삼각형 형태를 가지는 제1 회동편(221) 두 개가 마주하도록 하방을 향해 형성된다. 상기 제2 연결구(230)는 제1 연결구(220)의 하방에 구비되어 하부가 슬라이딩튜브(130)와 결합되며, 삼각형 형태를 가지는 제2 회동편(231) 두 개가 마주하도록 상방을 향해 형성된다.
또한, 상기 조인트구(240)는 도 9에 도시된 바와 같이 네 개의 회동축(241)이 동일 평면 상에서 직교하도록 형성되어, 제1 연결구(220)와 제2 연결구(230) 사이에 구비된다. 상기 네 개의 회동축(241) 중 마주하는 두 개의 회동축(241)은 제1 연결구(220)의 하부에 결합되고, 제1 연결구(220)가 결합된 회동축(241)과 직교하는 나머지 두 개의 회동축(241)은 제2 연결구(230)의 상부에 결합된다.
따라서, 흡착판(210)에 안착되는 공작물의 형태에 따라 제1 연결구(220), 제2 연결구(230), 조인트구(240)가 작동되어 흡착판(210)의 전후좌우 방향 기울기를 고절하므로, 흡착판(210) 전체가 공작물에 진공흡착되도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명인 공작물 지지장치는 공작물의 크기와 구조에 따라 흡착판(210)의 높이와 기울기를 조절할 수 있음은 물론, 흡착판(210) 전체에 의해 공작물이 지지되는지 여부를 확인할 수 있으며, 지지로드(A) 간의 간극을 줄여 공작물을 보다 섬세하고 견고히 지지할 수 있는바, 항공 우주 분야, 자동차 분야, 측정 기술 분야 등에서 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.
A : 지지로드 B : 작업대
100 : 몸체 110 : 모터
120 : 볼스크류 130 : 슬라이딩튜브
200 : 헤드부 210 : 흡착판
211 : 고무패킹 212 : 흡입공
213 : 지지부 214 : 접촉돌기
220 : 제1 연결구 221 : 제1 회동편
230 : 제2 연결구 231 : 제2 회동편
240 : 조인트구 241 : 회동축

Claims (5)

  1. 불규칙한 면을 가진 공작물을 지지하도록 높이가 조절되는 다수의 지지로드(A)가 작업대(B)에 수직방향으로 설치되며,
    상기 지지로드(A)는 상부가 외측을 향해 소정의 기울기를 가지도록 형성된 고무패킹(211)이 외주연을 따라 마련되며, 전후좌우 방향으로 기울기가 조절되어 상측에 안착되는 공작물을 진공흡착하도록 구비되는 흡착판(210);을 포함하되,
    상기 지지로드(A)는 일렬로 열을 지어 지지로드세트를 다수 개 구성하고, 일 지지로드세트는 인접한 지지로드세트와 어긋나도록 지그재그로 배치되는 한편,
    상기 흡착판(210)은 중앙부에 공기를 흡입하는 흡입공(212)이 형성되고, 상면에 가장자리를 따라 소정의 너비를 가지는 링 형태로 돌출된 지지부(213)가 형성되며,
    상기 지지부(213)의 상면에는 상측으로 돌출되어 진공흡착된 공작물이 접하는지 여부를 확인할 수 있는 접촉돌기(214)가 일정 간격으로 다수 개가 형성되고,
    상기 접촉돌기(214)는 전기 통전을 통한 공작물의 접촉 여부, 중앙에 공기를 방출하는 에어홀이 형성되어 공기가 방출되는지 여부에 따른 공작물의 접촉 여부 및 공작물의 접촉에 따라 변화되는 토크값을 이용한 공작물의 접촉 여부를 모두 확인하여 접촉 여부를 확인하고,
    상기 지지로드(A)는 하단에 모터(110)가 구비되고, 내부에 상기 모터(110)에 의한 회전운동을 직선운동으로 변화시키는 볼스크류(120)와, 상기 볼스크류(120)에 결합되어 상방을 향해 돌출가능한 슬라이딩튜브(130)가 구비되는 바(bar) 형태인 몸체(100); 및
    상기 흡착판(210)을 포함하고 상기 몸체(100)의 상단에 결합되어 흡착판(210)의 기울기를 조절하는 헤드부(200);를 포함하되,
    상기 헤드부(200)는 흡착판(210)의 하면 가장자리를 따라 링 형태로 형성되고 역삼각형 형태를 가지는 제1 회동편(221)이 마주하도록 하방으로 형성된 제1 연결구(220);
    상기 제1 연결구(220)의 하방에 구비되어 슬라이딩튜브(130)와 결합되며 삼각형 형태를 가지는 제2 회동편(231)이 마주하도록 상방으로 형성된 제2 연결구(230); 및
    상기 제1 연결구(220)와 제2 연결구(230) 사이에 구비되며, 네 개의 회동축(241)이 동일 평면 상에서 직교하도록 형성되어, 마주하는 두 개의 회동축(241)에 제1 연결구(220)의 하부가 결합되고, 제1 연결구(220)가 결합된 회동축(241)과 직교하는 두 개의 회동축(241)에 제2 연결구(230)의 상부가 결합되는 조인트구(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작물 지지장치.
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