KR20030036413A

KR20030036413A - 에어핑거

Info

Publication number: KR20030036413A
Application number: KR1020030020140A
Authority: KR
Inventors: 김광석
Original assignee: 지이티 주식회사
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2003-05-09
Also published as: KR100501400B1

Abstract

본 발명은 운동체인 한 쌍의 핑거와 고정체인 레일을 면접촉 구간이 긴 슬라이드 방식으로 결합하여 구성함으로써 핑거의 견고성을 증대시키고 치구길이 확장을 꾀하여 길이가 긴 장척물과 중량물을 충분한 압력으로 클램핑할 수 있도록 하고, 각각의 에어실린더에 의해 동작하는 핑거는 동조레버를 이용하여 동조 운동되게 함으로써 확실하면서 정확한 클램핑을 달성할 수 있도록 한 에어핑거(air finger)의 개량에 관한 것이다.

Description

에어핑거{air finger}

본 발명은 에어핑거(air finger)의 개량에 관한 것으로, 상세하게는 운동체인 한 쌍의 핑거와 고정체인 레일을 면접촉 구간이 긴 슬라이드 방식으로 결합하여 구성함으로써 핑거의 견고성 증대와 더불어 치구길이 확장을 꾀하여 길이가 긴 장척물과 중량물을 충분한 압력으로 클램핑할 수 있도록 하고, 각각의 에어실린더에 의해 동작하는 핑거는 동조레버에 의해 동조하여 운동되게 함으로써 확실하면서 정확한 클램핑을 달성할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 공장 자동화라인이나 각 공정 및 그 설비물, 이를테면 제조/조립/가공/용접/포장 등의 라인이나 공정에는 물체를 집어서 특정장소로 옮기고, 집어서 돌려 옮기는 등의 다양한 운동형태의 에어핑거가 요구된다.

그리고, 길이가 비교적 긴 장척물인 경우 핑거 또는 그립 등의 치구길이가 길어져야하며, 이에 비례하여 충분한 압지력과 견고성이 요구된다.

도 1, 도 2는 랙과 피니언에 의한 평행 개폐방식의 종래 에어핑거(2) 단면도로, 양측 에어실린더(4)(6)에 의해 직선운동하는 랙(8)(10)에 피니언(12)을 치합시켜 랙(8)(10)의 단부에 고정되는 핑거(14)(16)가 벌어지거나 오무려지게 한 구성으로 치구길이(L1)가 최고 160㎜로 클램핑 길이가 비교적 짧은 편이다.

따라서, 외경이나 덩치가 큰 제품을 클램핑하기가 불가한 문제점이 있으며, 이는 상기와 같은 구조에 기인하는 바가 크다. 그리고, 랙(8)(10)과 피니언(12)은 수 만회 동작하면서 물체를 클램핑하는 특성 상 쉽게 마모되어 수명이 3개월로 매우 짧은 실정이다.

따라서, 본 발명은 운동체인 한 쌍의 핑거와 고정체인 레일을 면접촉 구간이긴 슬라이드 방식으로 구성하여 핑거의 견고성을 증대시키고 치구길이 확장을 꾀하여 길이가 긴 장척물과 중량물을 충분한 압력으로 클램핑할 수 있게 함을 목적으로 한다.

또한, 각각의 에어실린더를 사용하여 한 쌍의 핑거를 동작시키도록 하되, 동조레버를 이용하여 핑거가 동조 운동되게 함으로써 확실하고 정확한 동작과 클램핑 위치를 유지할 수 있도록 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 통체의 수납실 양측에 한 쌍의 에어실린더를 이격 설치하여 로드가 마주보도록 하고, 전.후면 판체의 길이방향 저부면에 외향 돌출부가 형성된 레일을 고정하고, 레일의 양측에 핑거의 슬라이드부를 미끄럼 운동할 수 있게 결합하고, 핑거의 연장부 상부면에 연결구를 고정하고, 연결구의 상부에 에어실린더의 로드 단부를 체결하고, 핑거의 하부 통공에 로터리형 에어실린더를 고정하고, 그립의 안쪽으로 돌출되는 에어실린더의 로드 단부에 물체를 클램핑할 수 있는 조오를 각각 설치하여 에어핑거를 구성하도록 한다.

또한, 통체를 구성하는 양측 판체의 저부면 중앙에 레일과 평행하는 안내부재의 양측단부를 고정시켜 핑거의 슬라이드 운동을 안내하도록 하고, 안내부재의 중앙 저부면에 동조레버를 핀으로 축설치하고, 동조레버의 양측 장공에 축핀을 결합된 다음 연장부의 나공에 결합하여 핑거가 슬라이드 운동할 때 동조되도록 함으로써 확실하고 정확한 클램핑을 달성할 수 있도록 한다.

또한, 핑거부분에 설치되는 슬라이드는 레일의 전체길이의 1/3~1/4로 짧게 형성함으로써 양측 핑거가 슬라이드 운동할 수 있는 구간을 확보하도록 한다.

도 1 : 핑거가 벌어진 상태의 종래 에어핑거 단면도.

도 2 : 핑거가 오무려진 상태의 종래 에어핑거 단면도.

도 3 : 본 발명 에어핑거의 정면도.

도 4 : 본 발명 에어핑거의 요부 단면도.

도 5 : 본 발명 에어핑거의 요부 분해 사시도.

도 6 : 본 발명 에어핑거의 통체와 핑거부분 단면도.

도 7 : 본 발명 에어핑거의 측면도.

도 8 : 본 발명 에어핑거의 통체 부분 평단면도.

도 9 : 본 발명 에어핑거의 동조 레버 부분 평면도.

도 10 : 본 발명에서 에어핑거가 오무려진 상태의 정면도.

도 11 : 본 발명 도 10에서 로터리형 에어실린더에 의해 물체가 회전된 상태의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)(50)--에어핑거 (4)(6)(64)(66)(108)(110)--에어실린더

(8)(10)--랙(12)(14)(74)(76)--핑거

(52)(54)(56)(58)-판체(60)--통체

(62)--수납실(64a)(66a)--로드

(68)(87)(88)(146)(148)(162)--볼트(70)--연결부재

(72)--마운터(78)(80)--돌출부

(82)(84)--레일(86)--안내부재

(90)(92)(174)(176)--장공(94)--에어호스

(96)(98)--그립(100)(102)--통공

(104)(106)--체결공(109)(111)--급.배기구

(112)--물체(114)(116)--조오

(114a)(116a)--압지부(118)(120)(122)(124)--슬라이드

(118a)(120a)(122a)(124a)(134)(136)--안내홈

(118b)(120b)(122b)(124b)--지지판(126)(128)--보강부

(130)(132)--평면부(138)(140)(142)(144)--요입부

(150)(152)--연장부(154)(156)--안내홈

(158)(160)--연결구(164)--축공

(166)--동조레버(168)--핀

(170)(172)--축핀(178)(180)--나공

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 에어핑거(50)의 정면도이고, 도 4, 도 5는 그 요부 단면도 및 사시도이다.

본 발명의 에어핑거(50)는 복수 개의 판체(52)(54)(56)(58)로 둘러쌓인 통체(60) 내부에 수납실(62)이 형성되고, 상기 수납실(62) 양측에 한 쌍의 에어실린더(64)(66)가 이격하여 설치되고, 통체(60)의 상부에는 연결부재(70)와 마운터(72)가 고정된다.

상기 에어실린더(64)(66)의 후부는 측판(56)(58)에 볼트(68)로 각각 체결되어 고정되며, 에어실린더(64)(66)의 로드(64a)(66a)는 서로 마주보는 대칭적인 구조이다.

그리고, 전.후면 판체(52)(54)의 길이방향 저부면에는 도 4, 도 6과 같이 외향 돌출부(78)(80)가 형성된 레일(82)(84)이 복수 개의 볼트(88)로 각각 체결되어 고정되고, 양측 판체(56)(58)의 저부면 중앙에는 안내부재(86)의 양측단부가 볼트(87)로 고정된다.

상기 레일(82)(84)과 외향 돌출부(78)(80) 및 안내부재(86)는 전면 판체(52) 또는 후면 판체(54)와 같거나 비슷한 길이로 평행 설치되며, 에어실린더(64)(66)에 연결되는 에어호스(94)는 전면 판체(52)에 형성된장공(90)(92)으로 돌출되어 공기압 제어원 및 공기압 공급원에 각각 연결된다.

레일(82)(84)의 양측에는 핑거(74)(76)의 상부면에 고정된 슬라이드(118)(120)(122)(124)가 미끄럼 운동할 수 있게 결합되고, 레일(82)(84) 사이에 위치하는 또 다른 안내부재(86)는 핑거(74)(76)의 요입홈에 각각 결합된다. 따라서, 레일(82)(84)과 안내부재(86)의 길이방향으로 핑거(74)(76)가 슬라이드 운동할 수 있게 된다.

핑거(74)(76)의 하부에는 하향 돌출형 그립(96)(98)이 형성되고, 그립(96)(98)의 하단에 형성되는 통공(100)(102)과 체결공(104)(106)에는 도 3, 도 7, 도 10, 도 11과 같이 유량제어밸브와 급.배기구(109)(111)를 갖는 로터리형 에어실린더(108)(110)가 각각 고정되어 조오(114)(116)에 클램핑된 물체(112)를 회전시킬 수 있게 된다.

상기 에어실린더(108)(110) 로드는 통공(100)(102)을 통하여 그립(96)(98)의 안쪽으로 돌출되어 서로 마주 보게되며, 상기 로드 단부에는 물체(112)의 양측을 각각 클램핑(압지)할 수 있는 조오(114)(116)가 각각 고정된다.

상기 조오(114)(116)의 선단부에는 물체(112)를 클래핑할 수 있는 압지부(114a)(116a)가 각각 형성되며, 압지부(114a)(116a)는 클램핑되는 물체(112)의 외형에 따라 그 형상.모양이 달라진다.

예컨데, 물체(112)의 형상이 원형이나 둥근 경우, 압지부(114a)(116a)의 형상도 이에 부합하는 원호형상을 띄게되며, 물체(112)의 압지부 형상이 평면형인 경우 압지부(114a)(116a)의 형상은 평면형을 띄게된다.

한편, 핑거(74)(76)의 상부면에는 비교적 넓은 평면적의 평면부(130)(132)가 형성되고, 평면부(130)(132)의 가운데 부분에는 안내부재(86)가 미끄럼 결합되는 직선형 안내홈(134)(136)이 형성되며, 안내홈(134)(136)의 선.후단에는 직선형 요입부(138)(140)(142)(144)가 각각 형성된다.

상기 요입부(138)(140)(142)(144)에는 상향 개방의 직선 안내홈(118a)(120a)(122a)(124a)이 형성된 슬라이드(118)(120)(122)(124)가 볼트(146)로 체결되어 고정된다.

상기 슬라이드(118)(120)(122)(124)는 요입부(138)(140)(142)(144)의 길이방향으로 고정되며, 레일(82)(84)에 결합되어 슬라이드 운동할 수 있도록 선단 슬라이드(118)(122)와 후단 슬라이드(120)(124)는 서로 평행하며, 좌측 슬라이드(118)(120)와 우측 슬라이드(122)(124)는 일직선상에 위치하게된다.

그리고, 선단 슬라이드(118)(122)는 선단 레일(82)의 양측에 길이방향으로 미끄럼 운동할 수 있게 각각 결합되며, 후단 슬라이드(120)(124)는 후단 레일(84)의 양측에 길이방향으로 미끄럼 운동할 수 있게 각각 결합된다.

그리고, 레일(82)(84)에 결합된 슬라이드(118)(120)(122)(124)의 일측 상부면에는 레일(82)(84)의 돌출부(78)(80)가 분리되거나 이탈하는 것을 방지하는 지지판(118b)(120b)(122b)(124b)이 볼트(148)로 각각 고정된다.

레일(82)(84)에 결합된 상기 슬라이드(118)(120)(122)(124)는 레일(82)(84)을 따라 슬라이드 운동할 수 있게 레일(82)(84)의 전체길이에 비하여 1/3~1/4로 짧은 편이다.

상기 평면부(130)(132)의 선단에는 연장부(150)(152)가 일체형으로 형성되거나 또는 분리형으로 고정되며, 연장부(150)(152)의 상부면에는 안내부재(86)가 미끄럼 결합되는 안내홈(154)(156)이 각각 형성되며, 평면부(130)(132)와 그립(96)(98) 사이에는 돌출형 보강부(126)(128)가 형성되어 그립(96)(98)이 보강된다.

상기 연장부(150)(152)의 상부면에는 안내부재(86)에 접촉하지 않도록 연결구(158)(160)가 볼트(162)로 각각 체결되고, 연결구(158)(160)의 상부에는 에어실린더(64)(66)의 로드(64a)(66a) 단부가 각각 체결된다.

따라서, 에어실린더(64)(66)의 로드(64a)(66a)가 돌출되면 슬라이드(118)(120)(122)(124)가 레일(82)(84)을 따라 미끄럼 운동하게 되므로 도 10과 같이 핑거(74)(76)가 오무려지면서 물체(112)가 조오(114)(116)에 클램핑되며, 반대로 에어실린더(64)(66)의 로드(64a)(66a)가 몰입되면 슬라이드(118)(120)(122)(124)가 레일(82)(84)을 따라 바깥방향으로 미끄럼 운동하게 되므로 도 3과 같이 핑거(74)(76)가 벌어지면서 조오(114)(116)에 클램핑되어 있던 물체(112)의 클램핑이 해제된다.

안내부재(86)의 중앙 저부면에는 도 5, 도 9와 같이 축공(164)이 형성된 장방형의 동조레버(166)가 핀(168)으로 축설치되고, 동조레버(166)의 축공(164) 양측으로 장공(174)(176)이 형성된다.

상기 장공(174)(176)에는 축핀(170)(172)이 각각 결합된 다음 연장부(150)(152)의 나공(178)(180)에 결합되어 핑거(74)(76)가 오무려지거나 벌어지는 운동을 할 때 상기 동조레버(166)에 의해 동조 운동된다.

즉, 동조레버(166)는 핀(168) 축을 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되지만 장공(174)(176)에 결합된 축핀(170)(172)은 좌측 또는 우측으로 직선 운동하면서 핑거(74)(76)의 이동거리를 일치시키게 되므로 핑거(74)(76)의 이동거리가 동조된다.

따라서, 공기압력이나 기구적인 오차 등에 의해 에어실린더 로드(64a)(66a)의 동작압력이나 출몰정도가 미소하게 차이 나더라도 동조레버(166)에 의해 좌.우측 핑거(74)(76)의 운동거리가 같아지며, 또한 같은 압력으로 운동된다.

본 발명에서 클램핑된 물체(112)를 클램핑된 상태로 회전시키고자 하는 경우, 도 11과 같이 로터리식 에어실린더(108)(110)를 동작시켜 원하는 각도와 방향으로 회전시키면 될 것이다.

본 발명에서 동조레버(166)가 고정되는 안내부재(86)는 안내홈(134)(136)에 미끄럼 결합되므로 핑거(74)(76)의 운동을 방해하지 않는다.

본 발명은 에어실린더(64)(66)의 동작에 의해 수평 방향으로 슬라이드 운동할 수 있는 핑거(74)(76)가 설치되며, 상기 핑거(74)(76)는 연결구(158)(160)를 통하여 에어실린더(64)(66) 로드(64a)(66a)와 연결되어 슬라이드 운동하면서 오무려지거나 벌어지게된다. 따라서, 물체(112)가 조오(114)(116)에 클램핑되거나, 조오(114)(116)로부터의 클램핑이 해제된다.

또한, 본 발명의 슬라이드(118)(120)(122)(124)와 레일(82)(84)은 블럭에 의한 슬라이드식 결합구조이므로 결합 및 이동구조가 매우 튼튼하며, 종래에어핑거(2)에 비하여 내마모도와 내구성이 10배 이상 향상된다.

그리고, 본 발명 에어핑거(50)의 치구길이(L2)가 길어 장척물이나 중량물의 물체(112)도 견고히 클램핑할 수 있게된다.

예를 들어 치구길이(L2)가 3,400㎜인 경우 40㎏ 전후의 물체(112)를 견고히 압지할 수 있게된다.

본 발명의 에어핑거(50)는 마운터(72)를 이용하여 설치하고자 하는 장소에 고정화 시킬 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 본 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 조오 및 그립을 이동시키는 핑거가 레일을 따라 슬라이드 운동하고, 핑거와 레일의 면접촉 구간이 긴 편이므로 물체 파지점에 대한 휨모멘트가 2개의 볼(ball) 부쉬로 구성되는 종래 에어핑거에 비하여 크게 증가되므로 치구길이가 길어질 뿐 아니라 핑거의 견고성이 증대되므로 길이가 긴 장척물이나 중량물을 충분한 압력으로 클램핑할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 에어실린더에 의해 각각 운동하는 좌.우측 핑거가 동조레버에 의해 동일하게 전진하거나 또는 동일하게 후진하므로 정확하고 견고한 클램핑이 이루어지며, 사용수명이 크게 연장되는 등의 효과가 있다.

Claims

에어핑거를 구성함에 있어 ; 통체(60)의 수납실(62) 양측에 한 쌍의 에어실린더(64)(66)를 이격 설치하여 로드(64a)(66a)가 마주보도록 하고, 전.후면 판체(52)(54)의 길이방향 저부면에 외향 돌출부(78)(80)가 형성된 레일(82)(84)을 평행 고정하고, 핑거(74)(76)의 상부면에 고정된 슬라이드(118)(120)(122)(124)를 상기 레일(82)(84)의 양측에 미끄럼 운동할 수 있게 각각 결합하고, 핑거의 연장부(150)(152) 상부면에 연결구(158)(160)를 고정하고, 상기 연결구(158)(160)에 에어실린더(64)(66)의 로드(64a)(66a) 단부를 체결하여서 된 에어핑거.
청구항 1에 있어서 ; 핑거(74)(76)의 안내홈(154)(156)에 안내부재(86)를 미끄럼 운동할 수 있게 결합하고, 통체(52)를 구성하는 양측 판체(56)(58)의 저부면 중앙에 상기 안내부재(86)의 양측단부를 고정시켜 레일(82)(84)과 평행하도록 하고, 안내부재(86)의 중앙 저부면에 동조레버(166)를 핀(168)으로 축설치하고, 동조레버(166)의 양측 장공(174)(176)에 축핀(170)(172)을 결합한 다음 연장부(150)(152)의 나공(178)(180)에 결합하여서 된 에어핑거.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 레일(82)(84)에 결합되는 슬라이드(118)(120)(122)(124)는 레일(82)(84) 전체길이의 1/3~1/4로 짧게 형성함을 특징으로 하는 에어핑거.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 레일(82)(84)에 결합된 슬라이드(118)(120)(122)(124)의 일측 상부면에 외향 돌출부(78)(80)의 분리 이탈을 방지하는 지지판(118b)(120b)(122b)(124b)을 고정하여서 된 에어핑거.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 핑거(74)(76) 하부 통공(100)(102)에 로터리 에어실린더(108)(110)를 고정하고, 그립(96)(98)의 안쪽으로 돌출되는 에어실린더(108)(110)의 로드 단부에 조오(114)(116)를 각각 설치하여서 된 에어핑거.