KR200378002Y1 - 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치에 관한 것이다.

본 고안은 메인 공압 실린더(20)의 피스톤 로드(21)의 이동을 안내하는 가이드 샤프트(40,40a)의 외주면에 다수개의 돌기(42,42a)를 층상으로 형성하고, 상기 가이드 샤프트(40,40a)의 돌기(42,42a)에 대응하는 형상의 돌기(61,61a)가 형성된 스토퍼(60,60a)가 고정된 제동용 공압 실린더(50,50a)로 구성되어 소정의 작업을 위하여 이동된 가이드 샤프트(40,40a)를 유동됨이 없이 고정시켜주게 되는 것이다.

Description

공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치 {Piston load stopper device of pneumatic cylinder}

본 고안은 물류 이송 시스템에서 피이송물을 고정시켜주기 위하여 작동되는 공압 실린더의 피스톤 로드가 피이송물을 고정시킴과 동시에 피스톤 로드를 작동이 완료된 위치에서 고정시켜 주게 됨으로써, 피이송물에 대한 고정력을 일정하게 유지시켜줄 수 있는 물류 이송 시스템의 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치에 관한 것이다.

물류 이송 시스템은 작은 물품에서부터 비교적 크고 중량체인 물품을 생산 단계에서 다음 공정을 수행하기 위한 위치로 이동시키거나 완성된 물품을 포장하기 위하여 메카트로닉스한 장치로 구성되어 산업 전반에서 널리 사용되고 있다.

이러한 물류 이송 시스템에서의 액튜에이터는 대부분 공압 실린더 또는 유압실린더와 같은 유공압 시스템이 적용되며, 작은 물품의 이송에는 진공 흡착 방식이 적용되고 비교적 큰 물품의 경우에는 다수개가 배치된 공압 실린더의 피스톤 로드의 단부에 고정되어 여러 방향에서 협력하는 협착구에 고정되어 이송된다.

여러 방향에서 작동하는 협착구를 구비하는 시스템의 예를 들면 자동차용 타이어의 반제품을 이송하는 시스템과 같은 것이다.

이러한 자동차 타이어 이송 시스템의 일부를 도 1에 도시하고 있다.

이 도면을 참조하면 그린 타이어(1) 주변에 환형상의 지지대(2)가 설치되고, 상기 지지대(2)의 축방향 중심을 향하여 피스톤 로드의 단부에 협지구(3)를 구비하는 다수개의 공압 실린더(4)가 고정되어 있다.

이러한 장치는 성형기에서 성형이 완료되어 배출장치에 의하여 성형기로부터 꺼내어진 다음 컨베이어 장치에 의하여 가류공정을 수행하기 위한 위치로 이송되는 과정의 일부를 나타내는 것이다.

상기 장치는 각각의 공압 실린더(4)가 동시에 작동하여 모든 방향에서 동시에 협력하는 협지구(3)에 의하여 그린 타이어(1)를 파지하게 된다.

공압 시스템에서 나타나는 하나의 문제점은 일반적으로 공기가 압축 가능하여 체적 변형이 일어나게 됨으로써 구동압력이 되는 공기 압력에 따라 피스톤 로드가 이완되는 현상이 발생될 수 있다는 것이다. 이러한 현상은 물체를 고정시키는 효율적인 측면에서 취약하기 때문에 타이어 이송 시스템을 비롯하여 비교적 중량체인 물품을 이송시키기 위하여 공압 시스템이 적용되는 각종 물품 이송 장치에서는 피스톤 로드의 이완을 방지할 수 있는 수단을 필요로 한다.

공압 실린더의 피스톤 로드가 이완됨에 따르는 문제점을 보완하기 위한 대안으로 타이어 이송 시스템의 경우에는 모터의 구동력으로 회전하는 보올 방식의 스크류 샤프트가 적용되고 있다.

이러한 스크류 샤프트는 직선왕복 이동하는 피스톤 로드 보다 축방향의 변형이 최소화될 수 있으나 스크류의 접선 방향으로의 미끄러짐 현상을 배제할 수 없으며, 가격이 고가인 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메인 공압 실린더의 피스톤 로드의 이동을 안내하는 가이드 샤프트의 외주면에 축방향에 교차하는 방향으로 다수개의 돌기를 층상으로 형성하고, 상기 가이드 샤프트의 축방향에 교차하는 방향으로 피스톤 로드가 왕복 이동하는 제동용 공압 실린더를 배치하며, 상기 제동용 공압 실린더의 피스톤 로드에는 상기 가이드 샤프트의 돌기에 대응하는 형상의 돌기가 형성된 스토퍼를 형성하여 메인 공압 실린더의 피스톤 로드가 피이송물을 고정시키는 동작을 완료하게 되면, 스토퍼가 피스톤 로드를 즉시 고정시켜주게 되어 정확하고 일정한 고정력을 유지할 수 있는 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치를 제공하고자 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 기술적인 특징은 메인 공압 실린더의 피스톤 로드의 이동을 안내하는 가이드 샤프트의 외주면에 축방향에 교차하는 방향으로 층상으로 형성되는 다수개의 돌기와; 상기 가이드 샤프트의 축방향에 교차하는 방향으로 피스톤 로드가 왕복 이동되게 배치되어 메인 공압 실린더의 피스톤 로드의 작동이 완료된 전기적 신호에 의하여 작동하는 제동용 공 압실린더와; 상기 제동용 공압 실린더의 피스톤 로드에 고정되며, 상기 가이드 샤프트의 돌기에 대응하는 형상의 돌기가 형성된 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 6은 본 고안의 실시예와 관련된 도면을 나타내고 있다.

본 고안이 적용되는 물류 이송 시스템의 공압 실린더 장치는 상부 본체(10)의 상부에 메인 공압실린더(20)가 고정되고, 상기 메인 공압 실린더(20)의 피스톤 로드(21)의 단부에는 피이송물을 파지하는 협지구(도시되지 아니함)가 설치되는 홀더(30)가 고정되고, 상기 홀더(30)는 상기 상부 본체(10)에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 가이드 샤프트(40,40a)가 고정되는 공지된 구조를 포함하여 구성된다.

구체적으로 상부 본체(10)의 중앙에는 메인 공압 실린더(20)의 피스톤 로드(21)가 삽입되는 통공(11)이 형성되어 있고, 그 양쪽에는 부시(12,12a)가 삽입된 축공(13,13a)이 형성되어 있으며, 하부 중앙에는 본 고안을 구성하기 위한 고정편(14)이 형성되어 있다.

가이드 샤프트(40,40a)는 각각 외주면의 안쪽에 수평면(41,41a)이 형성되고, 수평편의 일정 부위에는 다수개의 돌기(42)(42a)가 층상으로 형성되어 홀더(30)에 고정되면서 돌기(42,42a)가 서로 마주보면서 고정된다.

고정편(14)은 상부 본체(10)의 하부 중앙에 일체로 형성되어 피스톤 로드(21)가 삽입되는 통공(11)이 관통되어 있으며, 양쪽에는 제동용 공압 실린더(50,50a)가 보울트로 고정되어 가이드 샤프트(40,40a)를 향하여 설치된다.

제동용 공압 실린더(50,50a)의 피스톤 로드에는 사각형 형상의 고정편(51,51a)이 고정되며, 상기 고정편(51,51a)에는 스토퍼(60,60a)가 고정나사(70,71a)로 고정된다.

스토퍼(60,60a)는 가이드 샤프트(40,40a)에 형성되어 있는 돌기(42,42a)와 동일한 크기의 돌기(61,61a)가 수평 방향으로 형성되어 있고, 중앙에는 고정나사(70,70a)가 관통되는 통공(62,62a)이 형성되어 있다.

본 고안은 상부 본체(10)에 고정되는 제동용 공압 실린더(50,50a)의 안전한 작동을 위하여 하부 본체(80)가 설치된다.

이러한 하부 본체(80)는 스토퍼(60,60a)를 구비하는 제동용 공압 실린더(50,50a)가 고정된 상부 본체(10)를 수용하는 공간(81)이 형성되고, 상기 공간(81)의 양쪽에는 가이드 샤프트(40,40a)가 삽입되는 축공(82,82a)이 형성되어 상부 본체(10)가 일반적인 방식과 같이 보울트로 고정된다.

상기 공간(81)과 축공(82,82a)은 동일한 하나의 공간을 형성하고 있다. 따라서 상부 본체(10)와 하부 본체(80)가 결합되면 스토퍼(60,60a)의 돌기(61,61a)는 각각 가이드 샤프트(40,40a)의 돌기(42,42a)와 적정한 거리를 두고 대향되게 배치된다.

이와 같이 구성되는 본 고안은 메인 공압 실린더(10)가 구동하여 피스톤 로드(21)가 소정의 작동을 완료한 것을 감지하게 될 때에, 예를 들어 피스톤 로드(21) 또는 가이드 샤프트(40,40a)가 최대로 전진한 위치를 감지하는 센서(도시되지 아니함)에 의하여 제동용 공압 실린더(50,50a)를 구동하는 전기적인 신호가 발생하면 스토퍼(60,60a)가 전진하여 스토퍼(60,60a)에 형성되어 있는 돌기(61,61a)와 가이드 샤프트(40,40a)에 형성되어 있는 돌기(42,42a)가 형성하고 있는 홈에 삽입되어 가이드 샤프트(40,40a)가 움직이지 못하도록 고정시키게 된다.

따라서 메인 공압 실린더(20)에서 압력의 변화가 발생하여 피스톤 로드(21)를 미세하게 이동시키는 힘이 작용하여도 가이드 샤프트(40,40a)는 정지하고 있는 위치를 유지하게 된다.

이상의 실시예는 본 고안의 기술적 사상을 구체화하는 하나의 실시예를 나타낸 것으로, 상기한 실시예와 도면에 기재된 사항으로 본 고안이 한정되는 것은 아니다. 다라서 본 고안이 해당하는 업계에서 통상이 지식을 가진 사람은 상기 실시예를 토대로 다양한 실시예를 도출할 수 있을 것이다.

예를 들어 상기한 실시예에서는 가이드 샤프트(40,40a)에 돌기(42,42a)가 형성되는 것으로 설명하였으나, 피스톤 로드(21)의 측면이나 양쪽면에 돌기를 형성하여 스토퍼가 대향 설치되게 할 수도 있으며, 이러한 변경실시가 본 고안의 기술적 범위에 포함되는 것임은 자명한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같은 본 고안은 공압 실린더의 피스톤 로드가 소정이 작동을 수행한 다음에 작동을 수행한 상태를 정위치에서 일정하게 유지시켜주게 됨으로써 보다 정확한 공압 실린더의 작동을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 타이어 이송 장치의 일부를 나타낸 평면도

도 2는 본 고안의 분해 사시도

도 3은 본 고안이 작동되기 전 상태의 단면도

도 4는 본 고안이 작동된 상태의 단면도

도 5는 본 고안이 작동되기 전 상태의 확대 단면도

도 6은 본 고안이 작동된 상태의 확대 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 상부 본체 14 : 고정편

20 : 메인 공압 실린더 40, 40a : 가이드 샤프트

42, 42a : 돌기 50, 50a : 제동용 공압 실린더

60, 60a : 스토퍼 61, 61a ; 돌기

80 : 하부 본체

Claims (1)

1. 메인 공압 실린더의 피스톤 로드의 이동을 안내하는 가이드 샤프트의 외주면에 축방향에 교차하는 방향으로 층상으로 형성되는 다수개의 돌기와;

   상기 가이드 샤프트의 축방향에 교차하는 방향으로 배치되어 메인 공압 실린더의 피스톤 로드의 작동이 완료된 전기적 신호에 의하여 작동하는 제동용 공압 실린더와;

   상기 제동용 공압 실린더의 피스톤 로드에 고정되며, 상기 가이드 샤프트의 돌기에 대응하는 형상의 돌기가 형성된 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 공압 실린더의 피스톤 로드 스토퍼 장치.