KR20100010432A

KR20100010432A - 클램핑 고정구

Info

Publication number: KR20100010432A
Application number: KR1020080095801A
Authority: KR
Inventors: 브루노 산드마이어
Original assignee: 에로바 에이지
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-02-01
Also published as: RU2008135592A; AT507131B1; JP2010023223A; ITTO20080679A1; CN101633125A; KR101466406B1; US20100019428A1; BE1018487A3; GB2462132B; JP5545921B2; DK178906B1; DE102008045620B4; PL386094A1; SK288387B6; CZ306390B6; SK50872008A3; FR2934188A1; SE0801859L; CA2640866C; GB2462132A

Abstract

클램핑 고정구는 척(1)과 척(1)에 고정식으로 유지될 수 있는 해제 가능한 클램핑 팰럿(6)을 포함한다. 척(1)은 척(1) 내에 처킹될 때 클램핑 팰럿(6)이 X 방향 및 Y 방향으로 지향되도록 클램핑 팰럿(6)에 배열된 중심설정 개구(9)와 협동하는 척(1)에 배열된 네 개의 중심설정 핀(3)을 갖는다. 각각의 중심설정 핀(3)은 원추형으로 테이퍼링된 두 개의 측면(3a, 3b)을 특징으로 하는 반면에 각각의 중심설정 개구(9)는 서로 평행하게 지향된 두 측벽(9a,9b)에 의해 형성된다. 척(1)에 클램핑 팰럿(6)을 처킹할 때 각각의 중심설정 핀(3)의 원추형으로 테이퍼링된 측면(3a, 3b)는 중심설정 개구(9)의 측벽과 선 접촉하게 된다.

클램핑 고정구, 척, 클램핑 팰럿, 중심설정 개구, 중심설정 핀

Description

클램핑 고정구 {CLAMPING FIXTURE}

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 기재된 바와 같이 구성된 클램핑 고정구에 관한 것이다.

클램핑 고정구는 위치적으로 한정된 공구(tools), 작업편(workpieces) 또는 작업편 팰럿(workpiece pallets)을 처킹하기 위해 사용되며, 척은 기계 가공 공구 또는 프레스의 작업대 상에 대개 고정식으로 위치되는 반면 작업편 팰럿은 척에 정밀하게 위치 설정되어 반복적으로 해제 가능하게 위치된다.

교환 가능한 작업편을 기계 가공 장치에 회전 가능하게 연결시키기 위한 커플링 기구가 유럽 특허 공개 공보 제 0 111 092 B2으로부터 공지되어 있다. 장치는 구동 판이 개재된 두 개의 동축 중심설정 부재(coaxial centering members)를 포함한다. 하나의 커플링 부재는 세장형 편심 배열된 구동 핀 뿐만 아니라 원형 중심 배열된 구동 핀도 갖는다. 중심 배열된 구동 핀은 절두된 원추 형태의 쉘 표면을 포함하는 반면에 편심 배열된 구동 핀은 커플링 부재의 회전 축에 평행하게 경사진 반경 방향을 취하는 서로에 대한 측면을 특징으로 한다. 구동판은 편심 배열된 대체로 타원형인 개구 뿐만 아니라 중심 원형 개구를 특징으로 하며, 각각의 개구는 상응 구동 핀의 형상 및 위치에 상응한다. 세 개의 비드(beads)가 한 커플링 부재 상에 배열되며, 새 개의 비드의 표면은 커플링 기구가 클램핑될 때 다른 커플링 부재의 표면에 접촉하는 단면으로부터 돌출한다. 구동 판은 스프링 강으로 만들어지며, 내부에 기계 가공된 개구는 두 개의 구동 핀에 상응하도록 지향되어 커플링 기구가 클램핑될 때 구동 판이 개구의 영역 내에서 축 방향으로 탄성적으로 변형된다.

본 발명은 클램핑 고정구가 실제로 먼지의 영향을 받지 않고 클램핑 팰럿이 척에서 반복되는 정밀 위치를 허용하며 중심설정 부재가 제조하기 단순하고 비용 효율적이도록, 척과 척에 해제 가능하게 고정되는 클램핑 펠럿을 갖는 클램핑 고정구를 정교하게 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적으로 본 발명에 따른 클램핑 고정구는 특허청구범위 제1항에 기재된 바와 같이 제공된다.

본 발명의 내용의 양호한 실시예와 추가 태양은 특허청구범위 종속항 제2항 내지 제15항으로부터 해석된다.

클램핑 팰럿이 매우 절대적으로 반복 가능한 정확성으로 위치 설정되어 처킹되는 것을 보장하기 위하여 적어도 세 쌍의 중심설정 부재가 제공되며, 적어도 세 쌍의 중심설정 부재는 클램핑 팰럿이 Z축에 대한 각 위치(angular position)에 대해서 뿐만 아니라 X 방향 및 Y 방향으로 척에 대해 위치 설정되도록 협동하여 각 중심설정 개구의 측벽과 중심 핀의 측면의 선 접촉을 야기하고, 고정구가 더러워지는 것에 실제로 영향을 받지 않게 한다.

처킹된 클램핑 팰럿의 높은 안정성을 달성하기 위하여 양호하게는 비교적 외향으로 멀리 위치된 네 개의 스페이서 핀이 제공된다.

또한, 특허청구범위 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 구성된 클램핑 고정구에서의 사용을 위한 클램핑 팰럿이 제16항에서 청구된다. 클램핑 팰럿의 추가 양호한 태양은 제17항 및 제18항에서 정의된다.

클램핑 팰럿의 기부 본체에의 부착을 위해 특히 양호하게 됨으로써 특허청구범위 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 클램핑 고정구에서의 사용을 위해 적합한 중심설정 판이 제19항에서 정의된다. 중심설정 판의 추가 양호한 태양은 종속항인 제20항 내지 제22항에 기술되어 있다.

본 발명에 따른 클램핑 고정구의 양호한 실시예는 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명에 따르면, 클램핑 고정구가 실제로 먼지의 영향을 받지 않고 클램핑 팰럿이 척에서 반복되는 정밀 위치를 허용하며 중심설정 부재가 제조하기 단순하고 비용 효율적이도록, 척과 척에 해제 가능하게 고정되는 클램핑 펠럿을 갖는 클램핑 고정구를 정교하게 할 수 있다.

도1을 참조하면 중심설정 부재가 작동하는 방법을 상세하게 보조하기 위한 개략적인 단면으로 클램핑 고정구가 예시되어 있다. 클램핑 고정구는 척(1)과 클램핑 팰럿(6)을 포함한다. 척(1)은 클램핑 팰럿(6)에 배열된 클램핑 핀을 처킹하기 위한 기구를 특징으로 하며, 이러한 목적으로 요구되는 클램핑 수단은 도시되지 않는다. 클램핑 팰럿(6)은 일반적으로 반복 가능하게 정밀하게 위치 설정된 척(1)에 작업편 또는 공구를 장착하는 역할을 한다. 척(1)과 클램핑 팰럿(6) 양자 모두 는 고형 기부 본체(2, 7)를 갖는다. 척(1)은 중심설정 핀(3)의 형태의 제1 중심설정 부재를 특징으로 하는 반면에 클램핑 팰럿(6)은 중심설정 개구(9)의 형태의 추가적인 중심설정 부재를 특징으로 한다. 본 예시에는 단 하나의 중심설정 핀(3)과 하나의 중심설정 개구(9)만이 명백하더라도, 척(1)은 대개 네 개의 중심설정 핀(3)을 가지며 클램핑 팰럿(6)은 상응하는 수의 중심설정 개구(9)를 갖는다.

본 예시에서 중심설정 개구(9)는 중심설정 판(8) 내에 기계 가공되며, 그 기능은 하기에 상세히 설명된다. 중심설정 판(8)이 기부 본체(7)의 방향으로 편향 가능하도록 중심설정 판(8)은 스터드(12)에 의해 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7)의 전면(6a)으로부터 멀리 이격되어 위치된다. 각각의 스터드(12)의 전면 단부(13)는 클램핑 팰럿(6)을 위한 Z 멈춤(Z stop)을 형성한다. 척(1)의 기부 본체(2)는 스터드(12)의 전면 단부(13)에 접합하기 위한 플랫(flats:4)을 갖는다. 각각의 중심설정 핀(3)은 각각의 중심설정 개구(9)를 비스듬하게 형성하는 중심설정 판(8)의 측벽(9a, 9b)에 접촉하는 두 개의 원추형으로 테이퍼링된 측면(3a, 3b)을 갖는다. 중심설정 핀(3)은 중심설정 판(8)보다 더 경질의 재료로 만들어진다. 이는 매우 많은 클램핑 작동 후에도 여전히 위치 설정 정확성이 손실되지 않도록 중심설정 핀(3)의 측면(3a, 3b)의 마모가 최소화된다는 장점을 갖는다. 중심설정 판(8)의 측면(9a, 9b)의 마모는 단순히 중심설정 핀(3)과의 면-선-접촉이 다소 넓어지는 것을 초래하며 이는 위치 설정 정확성에 뚜렷한 효과가 없다.

이제 도2를 참조하면, 척(1)에 의해 형성된 클램핑 팰럿(6)과 함께 척(1)이 예시되어 있다. 클램핑 팰럿(6)이 척(1) 내에 처킹될 때 각각의 중심설정 핀(3)은 상응하는 중심설정 개구(9)로 들어가고, 중심설정 핀(3)의 측면(3a, 3b)은 중심설정 개구(9)를 형성하는 중심설정 판(8)의 측벽(9a, 9b)과 접촉하게 되며, 중심설정 핀(3)과 클램핑 팰럿(6)이 척(1)에 대해 각각 지향되는 것을 야기한다. 네 개의 중심설정 핀(3)과 상응하는 수의 중심설정 개구(9)가 제공됨으로써 클램핑 팰럿(6)은 척(1) 내에 처킹될 때 Z축에 대해 각으로 뿐만 아니라 X 방향 및 Y 방향으로 지향된다.

도시된 바와 같이 중심설정 핀(3)의 원추형으로 테이퍼링된 두 측면(3a, 3b)이 중심설정 개구(9)를 비스듬하게 형성하는 중심설정 판(8)의 측벽(9a, 9b)과 접촉하게 되는 상태에서, 각각의 중심설정 핀(3)과 각각의 측벽(9a, 9b) 사이에 선접촉이 달성된다. 이러한 목적을 위해, 스터드(12)가 전면 단부(13)에 의해 척(1)의 플랫(4)에 접합하기 전에 중심설정 판(8)이 각각의 중심설정 핀(3)에 의해 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체의 방향으로 약간 편향되도록 중심설정 핀(3)이 치수 설정된다. 이제 도2a를 참조하면 중심설정 핀(3)의 측면(3a)이 개구를 비스듬하게 형성하는 중심설정 판(8)의 측벽(9a)에 접합하는 방법이 확대된 배율로 단면으로 예시되어 있다. 단면에 분명히 나타난 바와 같이 점형태(punctiform)의 접촉이 중심설정 핀(3)의 측면(3a)과 중심설정 개구(9)의 측벽(9a) 사이에 구체화된다.

이제 도2b를 참조하면 중심설정 개구(9)에 결합하는 중심설정 핀(3)의 사시도가 예시되어 있으며, 기부 본체(2)와 중심설정 개구(9)를 비스듬하게 형성하는 벽 사이의 선 접촉이 크로스 해치선(L1, L2)으로 나타나 있다. 그러한 선 접촉은 - 면 접촉과는 다르게 - 중심설정 개구(9) 내로의 중심설정 핀(3)의 삽입시에 먼지 가 벗겨지거나 강제로 떨어지게 하는 높은 면 하중(high face loading) 때문에 중심설정 부재(3, 9)가 더러워지는 것으로부터 실제로 영향을 받지 않는 장점이 있다. 그러나, 임의의 경우에, 중심설정 핀(3)이 중심설정 개구(9)에 중심설정되고 이에 따라 척(1)에 대해 클램핑 팰럿(6)이 중심설정될 때마다 매우 절대적이고 또한 반복 가능한 정확성이 이 방법으로 달성된다. 중심설정 판(8)은 스테인리스 강판으로 양호하게 만들어지고, 중심설정 개구(9)는 정밀 스탬핑 가공(precision stamping)에 의해 양호하게 기계 가공된다. 중심설정 판(8)의 두께는 약 0.8 밀리미터 내지 1.5 밀리미터의 범위에 있다. 그러한 중심설정 판(8)은 제조에 있어 비교적 비용 효율적이고, 중심설정 핀(3)의 측면(3a, 3b)은 높은 정밀성으로 기계 가공되며, 특히 연마된다.

도3을 참조하면 척(1)과 척(1)에 견고하게 클램핑하기 위한 클램핑 팰럿(6)으로 구성된 클램핑 고정구의 양호한 실시예가 예시되어 있다. 척은 Z 방향으로 연장하는 네 개의 중심설정 핀(3)을 장착한 원통형 기부 본체(2)를 포함한다. 네 개의 중심설정 핀(3)과 네 개의 중심설정 개구(9) 양자 모두는 각각 서로 90°씩 이격되어 원(K1, K2) 상에 배열되며, 각각의 중심설정 개구(9)가 중심설정 판(8)에 의해 사방으로 둘러싸여 있는 방법이 명백해진다. 클램핑 팰럿(6) 상에 배열된 클램핑 핀을 처킹하기 위하여 척(1)은 대개 처킹 기구를 특징으로 하지만, 이 처킹 기구도 클램핑 핀도 이 도면에는 명백히 나타내지 않는다. 면 단부에 의해 스터드(12)를 지지하기 위한 플랫(4)은 기부 본체(2)의 표면에 기계 가공된다.

클램핑 팰럿(6)은 스페이서(15)에 의해 기부 본체(7)에 고정된 중심설정 판(8)을 포함한다. 스페이서(15)는 기부 본체(7)에 고정된 분리 요소로써 구성될 수 있다. 대안으로 스페이서(15)는 기부 본체(7)와 일체형으로 엔지니어링 될 수 있다. 다른 대안에서 기부 본체(7)는 각각의 중심설정 개구(9)의 영역에서만 만입되는 기계 가공된 대체로 편평한 면을 갖는다.

중심설정 판(8)의 실제 체결(fastening)은 스터드(12)에 의해 수행되며, 스터드(12)의 면 단부는 클램핑 팰럿(6)을 정지시키는 역할을 한다. 스터드(12)는 양호하게 후방 나사부를 가지며, 이를 매개로 각각의 스페이서(15)와 기부 본체(7)의 암나사에 각각 고정식으로 위치될 수 있다. 척(1) 내에 클램핑된 클램핑 팰럿(6)의 높은 안정성을 달성하기 위하여 스터드(12)는 비교적 외향으로 멀리 위치된다. 양호하게 스터드(12)는 클램핑 팰럿(6)의 방사상으로 최외측 점에 위치된 가상의 원(K3)의 외측 4분의 1 지점에 배열된다.

중심설정 개구(9) 뿐만 아니라 중심설정 핀(3)의 종방향 중심선은 척(1)과 클램핑 팰럿(6) 각각의 Z축(Z1)에 반경 평행하게 지향된다. 임의의 경우에, 중심설정 부재(3, 9)의 이러한 배열은 Z축에 대한 각 위치에 대해서 뿐만 아니라 X 방향 및 Y 방향으로 척(1)에 대한 클램핑 팰럿(6)의 반복적으로 정확한 위치 설정을 허용한다. 이에 추가적으로, 기술된 바와 같이 척(1)의 플랫(4)에 접촉하는 스터드(12)를 제공하는 것은 또한 Z 방향으로의 매우 정확한 위치 설정을 달성시킨다.

도4를 참조하면 일체형으로 엔지니어링된 중심설정 판(8)이 예시되어 있다. 스터드를 매개로 중심설정 판(8)을 고정시키기 위하여 중심설정 판(8) 내의 체결구 구멍(fastener drilling:16)이 두 개의 인접한 중심설정 개구(9) 사이의 중간에 제 공된다.

도1은 중심설정 중의 클램핑 고정구의 개략도.

도2는 중심설정 이후의 도1에 도시된 바와 같은 클램핑 고정구의 개략도.

도2a는 도2로부터 확대된 배율의 상세도.

도2b는 두 중심설정 부재의 사시도.

도3은 척과 클램핑 팰럿으로 구성되는 클램핑 고정구의 개략도.

도4는 양호한 실시예와 같은 중심설정 판의 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 척

2, 7: 기부 본체

3: 중심설정 핀

4: 플랫

6: 클램핑 팰럿

8: 중심설정 판

9: 중심설정 개구

12: 스터드

13: 전면 단부

15: 스페이서

16: 체결구 구멍

Claims

클램핑 팰럿(6)을 처킹하기 위한 척(1)을 포함하는 클램핑 고정구로서, 척(1)은 척(1)에 배열된 중심설정 부재들(3)을 구비하며, 척(1)에 배열된 중심설정 부재들(3)은 척(1) 내에 처킹될 때 클램핑 팰릿(6)이 X 방향 및 Y 방향으로 지향되도록 클램핑 팰릿(6)에 배열된 추가적인 중심설정 부재들(9)과 협동하고, 한쪽의 중심설정 부재들은 중심설정 개구들(9)로 구성된 나머지 중심설정 부재들에 결합하기 위해 고안된 중심설정 핀들(3)에 의해 형성되는 클램핑 고정구에 있어서,

클램핑 고정구는 적어도 세 개의 중심설정 개구들(9)과 상응하는 수의 중심설정 핀들(3)을 포함하며, 각각의 중심설정 핀들(3)은 두 개의 원추형으로 테이퍼링된 측면(3a, 3b)을 특징으로 하고, 각각의 중심설정 개구(9)는 각각의 중심설정 핀(3)의 원추형으로 테이퍼링된 측면(3a, 3b)이 중심설정 개구(9)와 선으로 접촉하게 되도록 구성된 서로에 대해 평행하게 지향된 두 측벽(9a, 9b)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항에 있어서, 클램핑 고정구가 네 개의 중심설정 개구(9)와 상응하는 수의 중심설정 핀(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중심설정 개구(9)는 한 편(one-piece)의 중심설정 판(8)에 기계 가공되며, 상기 중심설정 판(8)은 적어도 Z 방향으로의 중심설정 개구(9)의 영역 내에서 가요성이고 유연한 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항에 있어서, 중심설정 판(8)은 스터드(12)에 의해 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7)에 고정되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제4항에 있어서, 스터드(12)는 나사부를 가지며 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7) 내로 나사 결합되고, 각각의 스터드(12)의 전면 단부(13)는 척(1)에 접합하기 위한 Z 멈춤을 형성하는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항에 있어서, 각각의 중심설정 개구(9)는 Z 방향으로 가요성이고 유연한 측벽(9a, 9b)에 의해 비스듬히 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 판(8)이 스테인리스 강판으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 판(8)은 중심설정 핀(3)보다 연질의 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 개구(9)는 정밀 스탬핑 가공에 의해 중심설정 판(8)으로부터 절결되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 판(8)은 최대 2 밀리미터, 특히 0.8 밀리미터 내지 1.5 밀리미터의 두께인 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 핀(3)의 측면(3a, 3b)은 높은 정밀성으로 기계 가공, 특히 연마되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 부재(3, 9)는 원(K1, K2) 상에 균일하게 분배되어 배열되는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 클램핑 팰럿(6)은 네 개의 중심설정 개구(9)를 가진 중심설정 판(8)을 클램핑 팰럿(6)의 전면 단부로부터 이격되어 가지며, 각각의 중심설정 개구(9)는 중심설정 판(8)에 의해 사방으로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제5항에 있어서, 척(1)은 스터드(12)에 접합하기 위한 플랫(4)을 특징으로 하는 기부 본체(2)를 갖는 것을 특징으로 하는 클램핑 고정구.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 판(8)은 네 개의 나사 식 스터드(12)에 의해 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7)에 고정되며, 각 스터드(12)의 전면 단부(13)는 척(1)에 대한 접합을 위하여 Z 멈춤을 형성하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
클램핑 팰럿(6)으로서, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같이 구성된 클램핑 고정구에 사용하기 위한 클램핑 팰럿.
제16항에 있어서, 클램핑 팰럿(6)은 적어도 세 개의 중심설정 개구(9)로 구성된 한 편의 중심설정 판(8)이 중심설정 개구(9)의 영역 내에서 Z 방향으로 가요성이고 유연하도록 고정된 기부 본체(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 팰럿.
제17항에 있어서, 클램핑 팰럿(6)이 작업편 팰럿으로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 팰럿.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 클램핑 고정구에 사용하기 위한 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7)에 부착하기 위한 중심설정 판(8)이며, 중심설정 판(8)은 한 편으로 구성되고 적어도 세 개의 중심설정 개구(9)를 포함하며 클램핑 팰럿(6)의 기부 본체(7)에 고정하기 위한 적어도 세 개의 구멍을 특징으로 하는 중심설정 판.
제19항에 있어서, 중심설정 판(8)은 원(K2) 상에 90°씩 서로 이격되어 배열된 네 개의 중심설정 개구(9)를 가지며, 각각의 중심설정 개구(9)의 서로 평행하게 지향된 두 측벽(9a, 9b)에 비스듬히 형성되는 것을 특징으로 하는 중심설정 판.
제19항 또는 제20항에 있어서, 중심설정 판(8) 내의 각각의 두 개의 인접한 중심설정 개구(9) 사이에 체결구 구멍(16)이 기계 가공되는 것을 특징으로 하는 중심설정 판.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 중심설정 개구(9)는 정밀 스탬핑 가공에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 중심설정 판.