KR20100125260A - 클램프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 클램프 장치(C)는, 공작물(W)의 구멍(H)에 삽입되어 구멍의 내주면을 그립할 수 있는 링형상의 그립부재(2)와, 상기 그립부재(2)에 내부삽입되어 걸림결합된 테이퍼 축부(31)를 갖는 클램프 로드(3)와, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)를 축심방향으로 진퇴구동시킬 수 있는 유압 실린더(4)와, 본체부재(1)를 갖는다. 클램프 장치(C)는, 본체부재(1)에 형성되어 공작물(W)을 착좌시키는 착좌면(18)과, 유압 실린더(4)에 의해 클램프 로드(3)를 사이에 두고 그립부재(2)를 클램프 방향으로 구동하여 공작물(W)을 착좌면(18)에 착좌시킨 상태에서의 클램프 불량을 검출하는 클램프 불량검출기구를 설치하였다.

Description

클램프 장치{CLAMP DEVICE}

본 발명은, 공작물의 구멍에 그립부재의 그립 클로(grip claw)를 걸림결합시켜 착좌면(着座面) 쪽으로 끌어당김으로써 공작물을 클램프하는 클램프 장치에, 클램프 불량을 검출하는 클램프 불량검출수단을 설치한 것이다.

공작물의 전면(全面)에 걸쳐 기계가공하는 등의 경우에는, 공작물의 단부를 가압구(押壓具)에 의해 상방으로부터 가압하는 형식의 클램프 장치를 이용할 수 없기 때문에, 상기와 같은 클램프 장치(이른바 '홀 클램프 장치)가 이용된다. 상기 클램프 장치에 있어서는, 본체부재에 클램프 대상이 되는 공작물을 착좌(着座)시키는 착좌면이 형성되어 있다. 공작물의 투입 시에 공작물을 착좌면에 탑재하여 지지하고, 공작물의 구멍에 그립부재와, 상기 그립부재에 삽입된 테이퍼 축부(軸部)를 갖는 클램프 로드를 삽입한다. 그 다음에, 클램프 로드를 퇴입(退入)방향으로 구동하여 착좌면 쪽으로 끌어당김으로써, 테이퍼 축부에 의해 그립 클로의 지름을 확대시켜 구멍의 내주면에 걸림결합시키고 나서, 그 그립부재를 착좌면 쪽으로 더욱 끌어당김으로써 공작물을 착좌면에 고정한다. 이러한 종류의 클램프 장치가 특허문헌 1, 2에 기재되어 있다.

일반적으로 클램프 장치로 공작물을 고정하였을 때의 소기의 착좌면에 바르게 착좌한 상태로 고정되었는지 여부를 검출하기 위하여, 클램프 장치의 착좌면에 착좌센서를 설치하는 경우가 많다. 이러한 착좌센서는, 착좌면으로 개구되는 가압공기 분출구멍과, 상기 가압공기 분출구멍에 가압공기를 공급하는 공기공급로와, 상기 공기공급로 내부의 공기압이 설정압 이상으로 상승하였음을 검출하는 압력 스위치 등으로 구성되어 있다.

[특허문헌１] 일본특허공보 제3550010호

[특허문헌 2] 독일특허공보 제4020981호

상기 착좌센서는, 공작물이 착좌면에 착좌되었음을 검출하는 것에 불과하기 때문에, 착좌센서에 의해 착좌면에 대한 공작물의 착좌가 검출되었다 하더라도, 공작물이 반드시 소기의 클램프 힘으로 고정되어 있다고는 할 수 없다. 예컨대, 상기 홀 클램프 장치의 경우, 클램프시에 클램프 로드를 퇴입방향으로 클램프 구동하고, 그 테이퍼 축부로 그립부재의 그립 클로부의 지름을 확대시켜 공작물의 구멍의 내주면에 끼워넣을 때, 공작물은 착좌면에 착좌상태를 유지한 채로, 그립 클로부가 공작물의 구멍에 대해 슬립(slip)되는 경우가 있다. 특히, 공작물이 주조품이며 그 구멍이 약간 테이퍼형상인 구멍으로 형성되어 있는 등의 경우에는, 그립 클로부의 슬립이 발생되기 쉽다.

상기와 같은 그립 클로부의 슬립이 발생했을 경우에는, 유체압 실린더의 피스톤부재가 퇴입한계위치까지 퇴입이동되기 때문에, 현저하게 저하된 클램프 힘에 의해 공작물을 클램프하게 된다. 그러나, 이러한 경우에도, 공작물은 착좌면에 대한 착좌를 유지하기 때문에, 상기와 같은 클램프 불량을 착좌센서로는 검지할 수가 없다. 이와 같이 클램프 불량인 채로 공작물의 기계가공을 수행하면, 절삭공구로부터 작용하는 절삭력에 의해 공작물이 어긋나 움직이거나 하기 때문에, 절삭공구가 파손되거나 공작물이 손상되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 공작물을 착좌면에 착좌시킨 상태에서의 클램프 불량을 확실히 검출할 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 클램프 장치는, 지름방향으로 확대/축소가능하게 구성되며 또한 공작물의 구멍에 삽입되어 구멍의 내주면을 그립할 수 있는 링형상의 그립부재와, 상기 그립부재에 내부삽입되어 걸림결합된 테이퍼 축부를 갖는 클램프 로드와, 상기 그립부재와 클램프 로드를 축심방향으로 진퇴구동할 수 있는 유체압 실린더와, 상기 그립부재와 클램프 로드와 유체압 실린더가 부설(付設)되는 본체부재를 갖는 클램프 장치로서, 공작물을 착좌시키기 위해 상기 본체부재에 형성된 착좌면과, 상기 유체압 실린더에 의해 클램프 로드를 사이에 두고 그립부재를 클램프 로드의 축심과 평행방향으로 구동시켜 공작물을 착좌면에 착좌시킨 상태에서의 클램프 불량을 검출하는 클램프 불량검출수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

공작물을 클램프할 때에, 유체압 실린더에 의해 그립부재를 클램프 로드를 사이에 두고 클램프(퇴입)방향으로 구동시켜 공작물을 착좌면에 착좌시키면, 클램프 불량검출수단은, 상기 공작물의 착좌상태에서의 클램프 불량을 검출한다.

본 발명의 클램프 장치에 따르면, 클램프 장치가, 공작물의 구멍에 삽입되어 구멍의 내주면을 그립할 수 있는 링형상의 그립부재와, 상기 그립부재에 내부삽입하여 걸림결합시킨 테이퍼 축부를 갖는 클램프 로드와, 상기 그립부재와 클램프 로드를 축심방향으로 진퇴구동시킬 수 있는 유체압 실린더와, 상기 그립부재와 클램프 로드와 유체압 실린더가 부설되는 본체부재를 갖는다.

상기 클램프 장치가, 공작물을 착좌시키기 위해 본체부재에 형성된 착좌면과, 상기 유체압 실린더에 의해 클램프 로드를 사이에 두고 그립부재를 클램프 방향으로 구동시켜 공작물을 착좌면에 착좌시킨 상태에서의 클램프 불량을 검출하는 클램프 불량검출수단을 구비하고 있기 때문에, 공작물을 클램프할 때에, 공작물을 착좌면에 착좌시킨 상태에 있어서의 클램프 불량을 클램프 불량검출수단에 의해 검출할 수 있다. 한편, 클램프 불량은, 클램프 힘이 충분히 발생하지 않는 등의 불완전한 클램프 상태를 포함한다. 상기와 같은 클램프 불량을 검출할 수 있기 때문에, 클램프 불량에 따른 공구의 파손이나 공작물의 손상을 방지할 수가 있다.

본 발명의 상기의 구성에 추가하여, 다음과 같은 각종 구성을 채용하여도 무방하다.

(1) 상기 그립부재와 일체적으로 유체압 실린더의 축심과 평행한 방향으로 이동하는 연동(連動)부재를 설치하고, 상기 클램프 불량검출수단은, 상기 그립부재가 클램프 방향 한계위치 또는 그 근방위치까지 이동했을 때에 상기 연동부재에 의해 개방조작되는 밸브기구와, 상기 밸브기구의 입력측에 가압공기를 공급하는 공기통로와, 상기 공기통로의 가압 공기압이 설정압 이상임을 검출하는 압력 스위치를 갖는다. 이러한 구성에 따르면, 간단한 구성으로 확실하게 작동하는 클램프 불량검출수단을 실현할 수가 있다.

(2) 상기 그립부재와 일체적으로 유체압 실린더의 축심과 평행한 방향으로 이동하는 연동부재를 설치하고, 상기 클램프 불량검출수단은, 상기 그립부재가 클램프 방향 한계위치 또는 그 근방위치까지 이동했을 때에 상기 연동부재에 의해 봉쇄되는 가압공기 분출구멍과, 상기 가압공기 분출구멍에 가압공기를 공급하는 공기통로와, 상기 공기통로의 가압 공기압이 설정압 이상임을 검출하는 압력 스위치를 갖는다. 이러한 구성에 따르면, 간단한 구성으로 확실히 작동하는 클램프 불량검출수단을 실현할 수가 있다.

(3) 상기 착좌면으로 개구된 가압공기 분출구멍을 포함하는 착좌센서가 설치되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 공작물의 착좌면에 대한 착좌를 착좌센서에 의해 검출할 수가 있다.

(4) 상기 유체압 실린더에 의해 클램프 로드를 사이에 두고 그립부재를 클램프 방향으로 구동했을 경우에, 상기 그립부재가 공작물의 구멍의 내주면에 대하여 슬립(slip)되었을 때, 그립부재가 클램프 방향 한계위치까지 이동한다. 이러한 구성에 따르면, 클램프 불량검출수단에 의해, 그립부재가 공작물의 구멍의 내주면에 대하여 슬립되었을 때의 클램프 불량을 검출할 수가 있다.

(5) 상기 클램프 불량검출수단의 공기통로로부터 분기된 통로부와, 상기 통로부와 연통되며 또한 상기 착좌면으로 개구된 가압공기 분출구멍을 포함하는 착좌센서가 설치되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 클램프 불량검출수단과 착좌센서의 공기통로의 대부분을 공통화할 수 있으며, 또한, 클램프 불량검출수단과 착좌센서의 검지부도 공통화할 수 있다.

(6) 상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 탄성을 지닌 밸브가압부재를 구비하며, 상기 밸브부재가 상기 연동부재에 의해 가압되어 움직임에 따라 개방조작된다. 이러한 구성에 따르면, 탄성을 지닌 밸브가압부재에 의해 밸브부재를 공기통로를 폐쇄하는 위치로 확실히 가압할 수 있다.

(7) 상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 클램프 본체에 움직일 수 있게 장착된 로드 형상의 밸브가압부재로서 상기 유체압 실린더에 공급된 유체압을 받아 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 밸브가압부재를 구비하고, 상기 밸브부재가 상기 연동부재에 의해 가압되어 움직임에 따라 개방조작된다. 이러한 구성에 따르면, 유체압 실린더에 공급된 유압을 밸브부재를 가압하는데 유효하게 이용하여, 클램프 불량을 확실히 검지할 수 있으며, 더욱이, 밸브기구의 내구성을 높일 수가 있다.

(8) 상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 유체압 실린더의 피스톤에 이동가능하게 관통삽입된 로드 형상의 밸브가압부재로서 상기 유체압 실린더에 공급된 유체압을 받아 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 밸브가압부재를 구비하고, 상기 밸브가압부재가, 상기 피스톤이 클램프 방향 한계위치까지 이동했을 경우에, 상기 피스톤부에 걸림고정되어 상기 공기통로를 개방하는 위치로 상기 밸브부재를 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 유체압 실린더에 공급된 유압을 밸브부재를 가압하는데 유효하게 이용하여, 클램프 불량을 확실히 검지할 수 있고, 더욱이, 밸브기구의 내구성을 높일 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 클램프 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 클램프 장치(공작물 투입상태)의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 클램프 장치(클램프 상태)의 부분 종단면도이다.
도 4는 도 1의 클램프 장치의 부분 종단면도이다.
도 5는 도 1의 클램프 장치(클램프 불량상태)의 부분 종단면도이다.
도 6은 도 5의 클램프 장치의 클램프 불량검출기구의 주요부 확대 종단면도이다.
도 7은 도 5의 클램프 장치의 클램프 불량검출기구를 기능시키지 않도록 한 상태의 주요부 확대 종단면도이다.
도 8은 공작물(W)의 끼움지지동작과 클램프 동작의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 2에 관한 도 4에 상당하는 도면이다.
도 10은 실시예 3에 관한 도 4에 상당하는 도면이다.
도 11은 실시예 4에 관한 도 4에 상당하는 도면이다.
도 12는 실시예 5에 관한 도 4에 상당하는 도면이다.
도 13은 실시예 6에 관한 도 4에 상당하는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 실시예에 근거하여 설명하도록 한다.

(실시예 1)

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 클램프 장치(C)는, 본체부재(1)와, 공작물(W)을 고정하기 위한 그립부재(2)와, 클램프 로드(3)와, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)를 축심방향(상하방향)으로 구동시킬 수 있는 유압 실린더(4 ; 유체압 실린더)와, 유압 실린더(4)에 포함되는 링형상 수압(受壓)부재(5)를 구비하고 있다. 상기 본체부재(1)는, 상부 본체부재(11)와 하부 본체부재(12)와 베이스부 본체부재(13)로 구성되어 있다.

상부 본체부재(11)는 평면에서 볼 때 거의 타원형이며, 상기 상부 본체부재(11)는 4개의 볼트 구멍(14)에 삽입되는 4개의 볼트에 의해 베이스부 본체부재(13)에 고정된다. 하부 본체부재(12)는 실린더 구멍(41)을 형성하는 통형상 부재로서, 상기 하부 본체부재(12)의 상단부가 상부 본체부재(11)의 하면측의 오목부(15)에 끼움결합되고, 4개의 볼트(16)에 의해 상부 본체부재(11)에 고정되어 있다.

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 그립부재(2)는, 상부 본체부재(11)의 중심부분의 개구 구멍(17)을 상하로 관통하도록 설치되어 있다. 상부 본체부재(11)의 상면에는, 그립부재(2)를 둘러싸는 4개의 원호형상의 착좌면(18)이 형성되어, 공작물(W)을 클램프한 상태에서는 이들 착좌면(18)에 공작물(W)을 착좌시킬 수 있다. 상부 본체부재(11)의 상면에는, 가압공기가 블로잉되는 4개의 오목홈(19)이 십자형상으로 형성되어 있다. 4개의 착좌면(18)과 4개의 오목홈(19)을 제외하고, 상부 본체부재(11)의 상면은 완만한 경사각의 부분 원추면으로 형성되어 있다.

거의 링형상인 그립부재(2)는, 지름방향으로 확대/축소 가능하게 구성되며 또한 공작물(W)의 구멍(H)에 삽입되어 구멍(H)의 내주면을 그립할 수 있는 것이다. 상기 그립부재(2)는, 로드 관통삽입구멍(21)과, 그립부재(2)가 공작물(W) 쪽으로 이동한 진출위치(상한위치)에 있을 때에 착좌면(18)보다 진출측(상측)의 위치에서 공작물(W)을 받아 지지할 수 있는 공작물 탑재면(22)과, 상기 공작물 탑재면(22)을 형성하는 링형상 플랜지부(23)와, 상기 링형상 플랜지부(23)로부터 진출측으로 연장되는 그립 클로부(24)와, 상기 링형상 플랜지부(23)에 대하여 그립 클로부(24)와 반대되는 쪽에 형성된 기단 플랜지부(26)와, 링형상 플랜지부(23)와 기단 플랜지부(26)의 사이에 형성된 링형상 홈(25)을 구비하고 있다. 그립부재(2)는, 그 링형상 플랜지부(23), 그립 클로부(24), 링형상 홈(25), 기단 플랜지부(26)가 4개의 슬릿(27)에 의해 둘레방향으로 4등분으로 분할되어 있다.

그립부재(2)는 금속부재로 구성되며, 그립부재(2)에서 그립 클로부(24)의 4개의 분할 클로부의 외주면에는, 공작물(W)의 구멍(H)의 내주면을 그립하기 쉽도록 하는 3단(段) 톱니(24a)가 형성되어 있다. 그립부재(2)에는, 클램프 로드(3)를 관통삽입시키기 위한 로드 관통삽입구멍(21)이 형성되어 있다. 상기 로드 관통삽입구멍(21)에서의 그립 클로부에 대응하는 부분은, 클램프 로드(3)의 테이퍼 축부(31)가 밀착상태로 걸림결합되는 테이퍼 구멍부(21a)로 형성되어 있다.

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 상부 본체부재(11)의 개구 구멍(17)에는 그립부재(2)의 링형상 플랜지부(23)의 외주면에 슬라이딩접촉하는 고무나 합성수지 등의 탄성재료로 만들어진 스크레이퍼(28)가 장착되어 있다. 그립부재(2)의 링형상 홈(25)에는 분할된 그립 클로부(24)와 링형상 플랜지부(23)를 지름축소방향으로 가압하는 Ｏ링(29)이 장착되어 있다.

그립부재(2)의 기단 플랜지부(26)는, 상부 본체부재(11)의 원형 오목부(6)에 수용되어, 원형 오목부(6)의 상벽부와 링형상 수압(受壓)부재(5)의 수평판부(62)의 사이에 끼운 상태로 장착되어 있다. 원형 오목부(6)의 내부에 있어서 기단 플랜지부(26)의 외주측에 링형상 틈(6a)이 형성되어 있다. 그립부재(2)는, 링형상 수압부재(5)와 일체적으로 승강할 수 있는 동시에, 링형상 틈(6a)과 스크레이퍼(28)의 탄성변형을 통해 유압 실린더(4)의 축심과 직교하는 수평방향으로 이동할 수 있도록 장착되어 있다.

클램프 로드(3)는, 테이퍼 축부(31)와, 상기 테이퍼 축부(31)의 하단으로 이어지는 소(小)지름 로드부(32)와, 상기 소지름 로드부(32)의 하단으로 이어지는 대(大)지름 로드부(33)와, 상기 대지름 로드부(33)의 하단으로 이어지는 대지름 플랜지부(34)를 일체형성한 것이다. 테이퍼 축부(31)와 소지름 로드부(32)가 그립부재(2)의 로드 관통삽입구멍(21)에 관통삽입되어 있다. 상기 테이퍼 축부(31)는, 상방으로 갈수록 지름이 커지도록 클램프 로드(3)의 상단부분에 형성되어 있으며, 테이퍼 축부(31)가 그립부재(2)의 테이퍼 구멍부(21a)에 내부삽입되어 걸림결합되어 있다.

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 유압 실린더(4)는, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)를 축심방향으로 진퇴구동하기 위한 것이다. 상기 유압 실린더(4)는, 하부 본체부재(12)와 베이스부 본체부재(13)로 형성된 수직방향의 실린더 구멍(41)과, 상기 실린더 구멍(41)에 장착된 피스톤 부재(42)와, 상기 피스톤 부재(42)와 일체이며 그 피스톤부(43)로부터 상방으로 연장되는 통형상 피스톤 로드(44)와, 피스톤부(43) 상측의 클램프용 오일챔버(45) 및 피스톤부(43) 하측의 언클램프용 오일챔버(46)와, 링형상 수압부재(5)를 구비하고 있다.

실린더 구멍(41)의 바닥면은 베이스부 본체부재(13)에 의해 막혀 있으며, 실린더 구멍(41)의 하단 근방부의 링형상 홈에는, 피스톤 부재(42)의 하방이동을 규제하는 스톱 링(47)이 장착되어 있다. 피스톤 부재(42)는 스톱 링(47)에 의해 받아내어져 하한위치가 된다. 피스톤 부재(42)에는 중앙 구멍이 형성되며, 이 중앙 구멍은, 통형상 피스톤 로드(44)에 형성된 상부의 소지름 구멍(48)과 중단부(中段部)의 중간지름 구멍(49)과 하부의 대지름 구멍(50)으로 구성되어 있다. 상기 대지름 구멍(50)에는 봉쇄부재(51)가 장착되며, 이 봉쇄부재(51)는 스톱 링(51a)에 의해 빠짐이 방지된다.

상기 클램프 로드(3)의 대지름 로드부(33)가 소지름 구멍(48) 내에 위치하고, 대지름 플랜지부(34)가 중간지름 구멍(49) 내에 위치하고 있다. 대지름 로드부(33)와 소지름 구멍(48)의 내주면의 사이에는 약 2mm의 링형상 틈(48a)이 형성되며, 대지름 로드부(33) 외주의 링형상 홈에 굵은 Ｏ링(52 ; 탄성 링부재)이 장착되고, 상기 Ｏ링(52)은 대지름 로드부(33)와 통형상 피스톤 로드(44)의 사이에 약간 압축시킨 상태로 장착되어 있다.

대지름 플랜지부(34)의 두께는 중간지름 구멍(49)의 두께와 거의 같다. 대지름 플랜지부(34)의 외주면과 중간지름 구멍(49)의 내주면의 사이에는 약간의 틈이 형성되어 있다. 이 때문에, 클램프 로드(3)는, 피스톤 부재(42)와 일체적으로 승강이동하는데, O링(52)의 탄성변형을 통해, 피스톤 부재(42)에 대하여 상대적으로 유압 실린더(4)의 축심과 직교하는 수평방향으로 이동가능하도록 되어 있다. 그립부재(2)는 클램프 로드(3)와 일체적으로 상기 축심과 직교하는 수평방향으로 이동이 가능하다. 여기서, 스크레이퍼(28)와 O링(52)이, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)의 공통의 축심을 유압 실린더(4)의 축심과 일치시키도록, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)를 탄성가압하는 탄성가압수단이다.

도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 링형상 수압부재(5)는, 수압(受壓) 통형상부(61)와, 상기 수압(受壓) 통형상부(61)의 상단으로 이어지는 수평판부(62)를 가지며, 상기 수평판부(62)의 상면에 그립부재(2)의 기단 플랜지부(26)가 재치(載置)되어 그립부재(2)의 기단면이 지지되어 있다. 수평판부(62)의 중심부의 원형 구멍(63)에, 클램프 로드(3)의 대지름 로드부(33)가 헐겁게 끼워지는 상태로 관통삽입되어 있으며, 수평판부(62)의 외주부에는, 수압 통형상부(61)보다 약간 지름이 큰 걸림고정 플랜지(62a)가 형성되어 있다. 하부 본체부재(12)에는, 실린더 구멍(41)의 상단으로 이어지는 실린더 구멍(41)보다 지름이 작은 상부 실린더 구멍(64)이 형성되어 있다. 한편, 링형상 수압부재(5)가 상기 그립부재(2)와 일체적으로 유압 실린더(4)의 축심방향으로 이동하는 「연동부재」에 상당한다.

상부 본체부재(11)에는, 상부 실린더 구멍(64)의 상단으로 이어지는 수용 구멍(65)이 형성되어 있다. 상기 수용 구멍(65)의 두께는 수평판부(62)의 두께보다 예컨대 1.2∼2.0ｍｍ 정도 크다. 링형상 수압부재(5)의 수압 통형상부(61)는, 상부 실린더 구멍(64)의 내주면과 통형상 피스톤 로드(44) 사이의 링형상 구멍에 유밀(油密)하게 상하방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되며, 수평판부(62)는, 수용 구멍(65)에 상하방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되어 있다. 한편, 오일챔버(45,46)로부터의 유압의 오일의 누출을 방지하기 위한 복수의 시일부재(부호생략)가 설치되어 있다.

상기 링형상 수압부재(5)의 수압 통형상부(61)의 하단은, 클램프용 유압챔버(45)에 면하여 그 유압을 받는다. 클램프용 오일챔버(45)는, 유로(油路 ; 66∼69)를 통해 유압공급원에 접속되며, 유로(69)의 유압을 검출하는 유압검출센서(70)도 설치된다. 언클램프용 오일챔버(46)는, 유로(71,72)를 통해 유압공급원에 접속되며, 유로(72)의 유압을 검출하는 유압검출센서(73)도 설치된다. 링형상 수압부재(5)는, 그립부재(2)의 공작물 탑재면(22)이 착좌면(18)보다 외측(상방)으로 진출한 위치가 되는 제 1 위치와, 공작물 탑재면(22)이 착좌면(18)보다 후퇴(하강)한 위치가 되는 제 2 위치에 걸쳐 클램프 로드(3)의 축심과 평행한 방향으로 소정 스트로크만큼 이동할 수 있게 되어 있다.

도 1∼도 4에 나타낸 바와 같이, 공작물(W)을 클램프한 상태에서, 공작물(W)의 하면이 착좌면(18)에 밀착되었음을 검출하는 착좌센서(80)가 설치되어 있다. 상기 착좌센서(80)는, 착좌면(18)으로 개구된 가압공기 분출구멍(81)과, 상기 가압공기 분출구멍(81)에 연통되도록 상부 본체부재(11) 내에 형성된 공기통로(82) 및 베이스부 본체부재(13) 내에 형성된 공기통로(83)와, 상기 공기통로(83)에 가압공기를 공급하는 가압공기 공급원과, 공기통로(83) 내의 가압공기의 압력이 설정압 이상으로 상승하였음을 검출하는 압력 스위치(84) 등으로 구성되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 공기통로(82)와 같은 공기통로(90)가 상부 본체부재(11)에 형성되고, 그 공기통로(90)로부터 원형 오목부(6)와 링형상 홈(25)에 가압공기가 공급되며, 그 가압공기가 그립부재(2)의 4개의 슬릿(27)으로부터 4개의 착좌면(18) 쪽으로 흘러, 4개의 착좌면(18)에 대하여 공기를 블로잉하여 이들 착좌면(18)을 깨끗하게 한다.

다음으로, 클램프 불량을 검출하기 위한 클램프 불량검출기구(100)에 대해 설명한다.

도 4∼도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 공기통로(82)의 하방에서 하부 본체부재(12)의 상단부에 얕은 원형 오목부(101)가 형성되는 동시에 상부 본체부재(11)의 하면에는 원형 오목부(101)에 대향되는 매우 얕은 원형 오목부(101a)가 형성되어 있다. 상기 원형 오목부(101,101a)에 공기통로(104)를 개폐하는 원형의 밸브판(102 ; 밸브부재)이 장착되며, 상기 밸브판(102)의 하면측에는 밸브판(102)을 상방으로 공기통로(104)를 폐쇄하는 위치로 가압하는 Ｏ링(103 ; 밸브가압부재)이 장착되어 있다. 상기 공기통로(82)로부터 연장되는 공기통로(104)가 형성되어, 밸브판(102)의 상면측에 가압공기가 공급되고 있다.

원형 오목부(101a)를 형성하였기 때문에, 그립부재(2)가 하한위치(클램프 방향 한계위치)까지 퇴입하고, 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강하였을 때에는, 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지(62a)가 밸브판(102)에 맞닿아 밸브판(102)을 하방으로 공기통로(104)를 개방하는 위치로 가압하여 이동하게 되어 있다(도 6 참조). 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강하지 않은 상태에서는, 공기통로(104)의 하단이 밸브판(102)과 O링(103)을 포함하는 밸브기구(105)에 의해 닫혀 있기 때문에, 착좌센서(80)가 정상작동한다. 그러나, 후술하는 바와 같은 클램프 불량으로 인해, 링형상 수압부재(5)가 최대한 하강하여 걸림고정 플랜지(62a)가 밸브판(102)을 하방으로 눌렀을 경우에는, 밸브기구(105)가 개방되어, 공기통로(104)의 가압공기가 수용구멍(6)으로 누출되며, 수용구멍(6)으로부터 개구 구멍(17)으로 누출되기 때문에, 공기통로(82,104)의 공기압이 상승하지 않게 된다.

이렇게 해서, 클램프 작동 후에도 착좌센서(80)가 공작물(W)의 착좌를 검출하지 않음을 검지함으로써, 후술하는 바와 같은 클램프 불량을 검출할 수가 있다. 한편, 상기 밸브기구(105)는, 그립부재(2)가 클램프 방향 한계위치의 근방위치까지 퇴입하여, 링형상 수압부재(5)가 하한위치의 근방위치까지 하강했을 때에 개방되도록 구성하여도 무방하다.

한편, 유압 공급원, 공기 공급원, 유압검출센서(70,73) 및 압력 스위치(84)는 도시되지 않은 제어유닛에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 제어유닛에 의해 제어된다.

여기서, 클램프 불량검출기구(100)를 기능시키지 않고자 하는 경우에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 원형 오목부(101,101a)에 밸브판(102)과 O링(103)을 상하 반대로 장착하면 된다. 이렇게 해서, 밸브판(102)의 상단이 하부 본체부재(12)의 원형 오목부(101)보다 내측 부분의 상단보다 하방에 위치하기 때문에, 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강하여도, 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지(62a)가 밸브판(102)에 접촉하는 일이 없기 때문에, O링(103)에 의해 공기통로(104)가 폐쇄된 상태로 유지된다.

이상의 클램프 장치(C)의 작용, 효과에 대해 설명한다.

클램프 장치(C)에 의해 공작물(W)을 고정할 경우, 우선 맨 먼저, 클램프용 오일챔버(45)와 언클램프용 오일챔버(46)에 거의 동일한 압력의 유압을 공급한다. 그러면, 피스톤 부재(42)에서의 클램프용 오일챔버(45)의 수압(受壓)면적보다 언클램프용 오일챔버(46)의 수압(受壓)면적이 크기 때문에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 피스톤 부재(42)는 상한위치까지 상승하여 정지상태가 된다. 또한, 링형상 수압부재(5)는 클램프용 오일챔버(45)의 유압을 받아내기 위해 상한위치를 유지하고, 그립부재(2)도 상한위치를 유지하여, 공작물 탑재면(22)이 착좌면(18)보다 약간 높은 위치를 유지한다.

이 상태에서 공작물(W)을 투입하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 공작물(W)의 구멍(H)에 그립부재(2)와 클램프 로드(3)를 삽입하고, 공작물(W)을 공작물 탑재면(22)에 의해 지지한다. 이와 같이, 처음에는 공작물(W)을 착좌면(18)보다 높은 위치에 있는 공작물 탑재면(22)에 의해 지지하고, 그 후 클램프 상태에서는 공작물(W)을 착좌면(18)에 의해 지지하도록 구성하였기 때문에, 공작물(W) 투입 시에 착좌면(18)이 공작물(W)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 클램프 전부터 착좌센서(80)가 작동하는 일이 없으며, 공작물(W)이 착좌면(18)에 착좌하고 소기의 클램프 힘으로 고정되었을 때에 착좌센서(80)가 작동하게 되기 때문에, 착좌센서(80)의 신뢰성을 높일 수가 있다.

다음으로, 언클램프용 오일챔버(46)의 유압을 클램프용 오일챔버(45)의 유압보다 낮은 소정의 유압으로 전환하여, 피스톤 부재(42)에 하방을 향하는 어느 정도 강력한 소정의 유압력을 작용시킨다. 그러면, 클램프용 오일챔버(45)의 유압을 받는 링형상 수압부재(5)는, 상기와 마찬가지로 상한위치를 유지하고, 그립부재(2)도 상한위치를 유지하지만, 피스톤 부재(42)에는 하방을 향하는 유압력이 작용하여 피스톤 부재(42)가 하방으로 구동되기 때문에, 그립부재(2)에 대하여 상대적으로 하방으로 이동한다.

그 결과, 클램프 로드(3)의 테이퍼 축부(31)에 의해 그립부재(2)의 그립 클로부(24)가 지름이 확대되도록 구동되어 공작물(W)의 구멍(H)의 내주면에 단단히 물려 걸림결합상태가 된다. 이 상태에서 언클램프용 오일챔버(46)의 유압을 드레인 압력까지 저하시키면, 피스톤 부재(42)에는 하방을 향하는 커다란 유압력이 작용하여, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)는 상대이동이 불가능하기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 피스톤 부재(42)와 그립부재(2)와 클램프 로드(3)와 링형상 수압부재(5)는 하방으로 일체구동되어, 공작물(W)이 착좌면(18)에 착좌하고, 강하게 가압된 클램프 상태가 되어 정지한다.

이때, 도 3에 나타낸 바와 같이, 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지부(62a)와 하부 본체부재(12)의 사이에는 틈이 남아있기 때문에, 클램프 불량검출기구(100)의 밸브기구(105)는 폐쇄상태를 유지한다. 이 때문에, 착좌센서(80)에 의해 공작물(W)이 소기의 클램프 힘으로 클램프되어 착좌면(18)에 착좌되었음을 검출할 수 있다.

여기서, 그립부재(2)의 그립 클로부(24)가 공작물(W)의 구멍(H)의 내주면에 단단히 물리는 동작과, 공작물(W)을 클램프하는 동작의 관계에 대해 도 8에 근거하여 자세하게 설명하도록 한다. 도 8에 있어서, 클램프용 오일챔버(45)에 공급된 유압을 P1, 언클램프용 오일챔버(46)에 공급된 유압을 P2로 하고, FⅠ는 유압(P1)에 의해 그립부재(2)에 작용하는 상방을 향하는 힘을 나타내고, FⅡ는 유압(P1) 및 유압(P2)에 의해 클램프 로드(3)에 작용하는 하방을 향하는 힘을 나타낸다.

유압(P1)은 처음부터 일정하게 유지되기 때문에, FⅠ는 Fc로 유지되지만, 공작물(W)이 착좌면(18)에 지지되어, 공작물(W)의 구멍(H)에 그립부재(2)와 클램프 로드(3)가 삽입된 후, 유압(P2)을 저하시키는데, 이때 클램프 로드(3)에 하방을 향해 힘(FⅡ)이 가해져, 유압(P2)의 저하에 따라 힘(FⅡ)이 상승한다. 여기서, 적어도 FⅡ가 Fc보다 낮은 상태에서는, 그립부재(2)가 클램프 로드(3)에 의해 하방으로 끌리는 일없이 클램프 로드(3)로부터 FⅡ를 받아 지름이 확대된다.

그리고, FⅡ가 Fc보다 커지면, 그립부재(2)와 클램프 로드(3)가 일체로 하강하여 클램프 동작이 개시되는데, 이때까지, 그립부재(2)로부터 최대로 Fc의 힘을 받아 충분히 지름이 확대되어 그립부재(2)가 공작물(W)을 확실히 클램프하고, 그 상태에서 클램프 동작을 개시할 수 있기 때문에, 그립 클로부(24)가 공작물(W)의 구멍(H)의 내주면에 대하여 상대적으로 하방으로 슬립(slip)되는 것을 확실히 방지하여 공작물(W)을 확실히 클램프할 수가 있다.

그런데, 공작물(W)이 주조(鑄造)품이며, 그 구멍(H)의 직경이 일정하지 않고, 하방으로 갈수록 지름이 커지는 구멍(H)인 경우, 또한, 공작물(W)이 단단한 금속재료제인 경우 등, 언클램프용 오일챔버(46)의 유압을 드레인 압력으로 하여 피스톤 부재(42) 등을 하강구동시키기 시작했을 때, 그립 클로부(24)가 구멍(H)의 내주면에 대하여 상대적으로 하방으로 슬립되는 경우가 있다.

이러한 경우, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 공작물(W)이 착좌면(18)에 착좌하지만, 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강하기 때문에, 클램프 불량검출기구(100)의 밸브기구가 개방상태가 되어, 공기통로(82,104)의 공기압이 상승하지 않고, 착좌센서(80)의 압력 스위치(84)가 온(on)되지 않기 때문에, 공작물(W)이 올바로 클램프되어 있지 않음을 검지할 수가 있다. 이 경우, 공작물(W)은 불완전한 클램프 상태로 되어 있어, 충분한 클램프 힘이 발생되지 않고 있다. 클램프 불량검출기구(100)의 공기 공급계를 착좌센서(80)의 공기 공급계와 공통으로 구성하였기 때문에, 공기 공급계가 간단해진다.

한편, 공작물(W)을 횡방향 자세로 배치한 클램프 장치(C)에 의해 클램프하는 경우에 있어서, 공작물(W)을 투입했을 때 공작물(W)과 공작물 탑재면(22)의 사이에 틈이 있는 상태인 채로 클램프 동작시켰을 경우에도, 공작물(W)이 착좌면(18)에 착좌할 때까지 이동하는 그립부재(2)의 이동량이 커져, 상기와 같이, 클램프 불량검출기구(100)의 밸브기구(105)가 개방상태가 되기 때문에, 상기와 마찬가지로, 착좌센서(80)를 통해 클램프의 불량을 검지할 수 있다. 한편, 공작물 탑재면(22)과 공작물(W)의 사이에 이물이 끼여 있는 상태인 채로 클램프했을 경우에도, 상기와 마찬가지로 클램프 불량을 검지할 수가 있다.

복수의 클램프 장치(C)에 의해 공작물(W)을 클램프하는 경우, 각각의 공작물(W)의 제작오차로 인해 공작물(W)의 구멍(H)의 중심 위치가 약간 어긋난 경우에는, 클램프 로드(3)와 그립부재(2)를 구멍(H)에 삽입하였을 때나 또는 클램프했을 때, 스크레이퍼(28)와 O링(52)의 탄성변형을 통해 클램프 로드(3)와 그립부재(2)의 공통의 축심이 유압 실린더(4)의 축심으로부터 어긋나게 된다.

그러나, 공작물(W)의 기계가공 후에, 클램프 장치(C)를 언클램프 상태로 복귀시키면, 스크레이퍼(28)와 O링(52)의 탄성력에 의해, 클램프 로드(3)와 그립부재(2)의 공통의 축심이, 유압 실린더(4)의 축심과 일치하도록 자동으로 복귀한다. 이 경우, 클램프 로드(3)에 상하 2곳에서 탄성력을 부여하여 복귀시키기 때문에, 클램프 로드(3)를 백래시없이 부드럽게 복귀시킬 수 있게 되고, 이에 따라 언클램프 상태가 될 때마다, 이들 양 축심을 일치시키는 복귀작업을 수동조작으로 수행할 필요가 없기 때문에, 공작물(W)을 클램프하는 작업의 작업능률을 높일 수가 있다. 더욱이, O링(52)에 의해, 클램프 로드(3)의 대지름 플랜지부(34)와 통형상 피스톤 로드(44)의 중간지름 구멍(49)간의 슬라이딩부분에 절삭가루 등의 이물이 침입하는 것을 확실히 방지하여, 클램프 로드(3)의 축심방향과 직교하는 방향으로 원활한 슬라이드 이동을 확실히 확보할 수가 있다.

그런데, 그립부재(2)는 다음과 같이 하여 교환할 수가 있다. 우선, 하부 본체부재(12)와 베이스부 본체부재(13)에 볼트체결되어 있는 상부 본체부재(11)를 떼어낸다. 이 경우, 상부 본체부재(11)를 상방으로 이동시켜 떼어내는데, 이때, 상부 본체부재(11)에 장착된 스크레이퍼(28)는 그립부재(2)의 톱니(24a)보다 지름방향 외측에 위치하기 때문에, 그 톱니(24a)가 스크레이퍼(28)를 손상시키는 일없이 떼어낼 수가 있다.

그리고, 상부 본체부재(11)를 떼어내면, 그립부재(2)는 완전히 4분할된 것이기 때문에, 그립부재의 각 분할부를 클램프 로드(3)와 간섭시키지 않으면서 용이하게 떼어낼 수가 있다. 새로운 그립부재(2)를 장착할 경우에는, 상기와 반대의 작업에 의해 수행할 수 있는데, 특히, 상부 본체부재(11)를 부착하는 경우에도, 상부 본체부재(11)에 장착된 스크레이퍼(28)는 새롭게 장착된 그립부재(2)의 톱니(24a)보다 지름방향 외측에 위치하기 때문에, 그 톱니(24a)가 스크레이퍼(28)를 손상시키는 일없이 수행할 수가 있다.

(실시예 2)

본 실시예에서는 상기 클램프 장치(C)와 같은 구성에 대하여 동일 부호를 붙이고 그에 대한 설명은 생략하며, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다. 공작물(W)의 구멍(H) 주위에 리브가 형성되어 있는 경우에는, 공작물(W)의 하면이 평면으로 되어 있지 않으므로, 클램프했을 때 착좌면(18)의 가압공기 분출구멍(81)이 공작물(W)의 하면에 의해 반드시 봉쇄된다고는 할 수 없다. 이러한 경우, 착좌센서(80)의 기능을 살려 두면, 클램프 상태가 되어도 착좌센서(80)에 의해 착좌가 검출되지 않게 된다.

이에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 클램프 장치(CA)에서는, 공기통로(82) 중의 하류부분 이외의 부분이 하류부분보다 지름이 큰 공기통로(82a)로 형성되고, 이러한 대지름 공기통로(82a)의 안쪽 단부 부분에 예컨대 고무나 합성수지제의 마개부재(110)를 끼워 넣음으로써, 필요에 따라 착좌센서(80)의 기능을 정지시키도록 구성되어 있다. 단, 클램프 불량검출기구(100)에는 가압공기를 공급할 수 있게 해 둔다. 한편, 공작물의 종류가 바뀌었을 경우 등 필요에 따라, 상기 마개부재(110)를 분리할 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예에서는 상기 클램프 장치(C)와 같은 구성에 대하여 동일 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략하며, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 클램프 장치(CB)에는, 상기 클램프 불량검출기구(100)와는 다른 구성의 클램프 불량검출기구(100A)가 설치되어 있다. 상기 클램프 장치(CB)에서는 상기 밸브기구(105)가 생략되고, 하부 본체부재(12)의 상단부에는, 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지(62a)에 대향되는 부분으로 개구되는 가압공기 분출구멍(120)과, 상기 가압공기 분출구멍(120)에 접속된 공기통로(121)가 형성되어 있다.

상부 본체부재(11)에는 착좌센서(80)를 위한 상기 공기통로(82)와는 다른 공기통로(122,123)로서 공기통로(121)에 접속된 공기통로(122,123)가 형성되어 있다. 베이스부 본체부재(13)에는 공기통로(123)에 접속된 공기통로(124)가 형성되며, 상기 공기통로(124)는 가압공기 공급원에 접속되고, 공기통로(124) 내의 가압공기의 공기압이 설정압 이상이 되었음을 검출하는 압력 스위치(125)도 설치된다.

클램프 불량에 의해, 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강하였을 때, 걸림고정 플랜지(62a)에 의해 가압공기 분출구멍(120)이 폐쇄되기 때문에, 그 가압공기의 압력 상승을 압력 스위치(125)에 의해 검출하여 클램프 불량을 검지할 수 있다. 상기 밸브기구(105)를 생략했기 때문에, 간단한 구성의 클램프 불량검출기구(100A)가 된다.

(실시예 4)

본 실시예에서는 상기 실시예의 클램프 장치(C)와 같은 구성에 대하여 동일부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략하며, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 본 클램프 장치(CC)에서는, 클램프 불량검출기구(100)와는 다른 구성의 클램프 불량검출기구(100B)가 설치되어 있다. 상기 클램프 장치(CC)에서는, 상기 밸브기구(105)가 생략되고, 상부 본체부재(11)에는, 원형 오목부(6)의 둘레벽부의 하단부에 형성된 가압공기 분출구멍(130)과, 공기통로(131,132)가 형성되어 있다.

베이스부 본체부재(13)에는 공기통로(132)에 접속된 공기통로(133)가 형성되고, 상기 공기통로(133)는 가압공기 공급원에 접속되며, 공기통로(133) 내의 가압공기의 공기압이 설정압 이상이 되었음을 검출하는 압력 스위치(134)도 설치된다. 클램프 불량에 의해, 링형상 수압부재(5)가 하한위치까지 하강했을 때, 걸림고정 플랜지(62a)에 의해 가압공기 분출구멍(130)이 폐쇄되기 때문에, 그 가압공기의 압력상승을 압력 스위치(134)에 의해 검출하여 클램프 불량을 검지할 수 있다. 상기 밸브기구(105)를 생략했기 때문에, 간단한 구성의 클램프 불량검출기구(100B)가 된다. 한편, 링형상 수압부재(5)가 하한위치의 근방위치까지 하강했을 때, 가압공기 분출구멍(130)이 폐쇄되도록 구성하여도 무방하다.

(실시예 5)

본 실시예에서는 상기 실시예의 클램프 장치(C)와 같은 구성에 대하여 동일부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략하며, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 클램프 장치(CD)에서는, 클램프 불량검출기구(100)와는 다른 구성의 클램프 불량검출기구(100D)가 설치되어 있다. 상기 클램프 불량검출기구(100D)에서 밸브기구(105D)는, 공기통로(104)를 개폐하는 밸브부재(102)와, 클램프 본체(1)의 하부 본체부재(12)에 움직일 수 있게 장착된 로드 형상의 밸브가압부재(140)로서 유압 실린더(4)의 클램프용 오일챔버(45)에 공급된 유압을 받아 공기통로(104)를 폐쇄하는 위치로 밸브부재(102)를 가압하는 밸브가압부재(140)를 구비하고, 상기 밸브부재(102)가 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지(62a)에 의해 가압되어 움직여 개방조작되도록 되어 있다. 밸브부재(102)는 실시예 1과 같은 것이다.

하부 본체부재(12)의 원형 오목부(101)의 하측 부분에 상하관통형상의 관통구멍(141)이 형성되며, 상기 관통구멍(141)에 밸브가압부재(140)가 링형상 시일에 의해 시일된 상태로 슬라이딩 가능하게 관통삽입되고, 밸브가압부재(140)의 상단부가 밸브부재(102)에 맞닿아 있으며, 밸브가압부재(140)의 하단부가 관통구멍(141)의 하단보다 상방에 위치하고 있다. 상기 클램프 장치(CＤ)에 따르면, 유압 실린더(4)에 공급된 유압을 밸브부재(102)를 가압하는데 유효하게 이용하여, 클램프 불량을 확실히 검지할 수 있으며, 더욱이, 밸브기구(105D)의 내구성을 높일 수가 있다.

(실시예 6)

본 실시예에서는 상기 실시예의 클램프 장치(C)와 같은 구성에 대해서는 동일부호를 사용하고 그에 대한 설명을 생략하며, 다른 구성에 대해서만 설명하도록 한다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 클램프 장치(CE)에서는, 클램프 불량검출기구(100)와는 다른 구성의 클램프 불량검출기구(100E)가 설치되어 있다. 상기 클램프 불량검출기구(100E)에서 밸브기구(105E)는, 공기통로(104)를 개폐하는 밸브부재(102)와, 클램프 본체(1)의 하부 본체부재(12) 및 유압 실린더(4)의 피스톤부(43)에 이동가능하게 관통삽입된 로드 형상의 밸브가압부재(145)로서 유압 실린더(4)의 클램프용 오일챔버(45) 및 언클램프용 오일챔버(46)에 공급된 유압을 받아 공기통로(104)를 폐쇄하는 위치로 밸브부재(102)를 가압하는 밸브가압부재(145)를 구비하며, 밸브가압부재(145)는, 피스톤부(43)가 클램프 방향 한계위치까지 이동했을 경우에, 피스톤부(43)에 걸림고정되어 공기통로(104)를 개방하는 위치로 밸브부재(102)를 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 밸브부재(102)는 실시예 1과 같은 것이다.

하부 본체부재(12)의 원형 오목부(101)의 하측 부분에 상하관통형상의 대지름 관통구멍(146a)이 형성되고, 피스톤부(43)에 대지름 관통구멍(146a)과 동축으로 대지름 관통구멍(146a)보다 지름이 작은 소지름 관통구멍(146b)이 형성되어 있다. 밸브가압부재(145)는, 상반부에 형성된 대지름 축형상부(145a), 하반부에 형성되며 대지름 축형상부(145a)보다 지름이 작은 소지름 축형상부(145b), 소지름 축형상부(145b)의 하단부에 형성된 걸림고정 플랜지부(145c)를 갖는다.

대지름 축형상부(145a)가 대지름 관통구멍(146a)에 링형상 시일에 의해 시일된 상태로 슬라이딩 가능하게 관통삽입되어, 대지름 축형상부(145a)의 상단부가 밸브부재(102)에 맞닿고, 소지름 축형상부(145b)가 소지름 관통구멍(146b)에 링형상 시일에 의해 시일된 상태로 슬라이딩 가능하게 관통삽입되며, 걸림고정 플랜지부(145c)는 피스톤부(43)의 하측에 위치하고, 피스톤부(43)가 클램프 방향 한계위치까지 이동했을 경우에, 상기 걸림고정 플랜지부(145c)가 피스톤부(43)에 걸림고정되어, 밸브가압부재(145)가 하방으로 이동하여 밸브부재(102)로부터 멀어지며, 이에 따라, 밸브부재(102)가 자중(自重)이나 공기압에 의해 하방으로 이동하여 공기통로(104)가 개방된다.

한편, 밸브부재(102)가 링형상 수압부재(5)의 걸림고정 플랜지(62a)에 의해 가압되어 움직임에 따라 개방조작되도록 구성되어 있지만, 이 구성에 대해서는 생략가능하다. 상기 클램프 장치(CE)에 따르면, 유압 실린더(4)에 공급된 유압을 밸브부재(102)를 가압하는데 유효하게 이용하여, 클램프 불량을 확실히 검지할 수 있으며, 더욱이 밸브기구(105E)의 내구성을 높일 수가 있다.

이상 설명한 실시예를 부분적으로 변경하는 예에 대해 설명한다.

1] 도 4에 도시된 클램프 불량검출기구(100)의 공기통로(104)는, 착좌센서(80)를 위한 공기통로 (82)에 접속하였으나, 도 8, 도 9와 같이, 공기통로(104)에는 공기통로(82)와는 다른 공기통로로부터 가압공기를 공급하고, 도 8, 도 9와 같은 압력 스위치로 검출하여도 무방하다.

2] 유압 실린더(4) 대신에, 가압공기로 작동하는 공기 실린더를 설치할 수도 있다.

3] 클램프 불량검출기구(100)와 착좌센서(80) 중 적어도 하나를 생략하여도 무방하다.

4] 당업자라면, 상기 실시예에 각종 변경을 부가한 형태로 실시가능하며, 본 발명은 그러한 변경형태를 포함하는 것이다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 공작물의 구멍에 그립부재의 그립 클로를 걸림결합시켜 착좌면쪽으로 끌어당김으로써 공작물을 클램프하는 클램프 장치에 이용할 수 있다.

W : 공작물
H : 구멍
C, CA, CB, CC, CD, CE, CF : 클램프 장치
1 : 본체부재
2,2F : 그립부재
3 : 클램프 로드
4 : 유압 실린더
5 : 링형상 수압(受壓)부재
18 : 착좌면
22,161 : 공작물 탑재면
23 : 링형상 플랜지부
24 : 그립 클로부
26 : 기단(基端) 플랜지부
28 : 스크레이퍼
31 : 테이퍼 축부
41 : 실린더 구멍
42 : 피스톤부재
44 : 통형상 피스톤 로드
45 : 클램프용 오일챔버
46 : 언클램프용 오일챔버
52 : O링
80 : 착좌센서
81 : 가압공기 분출구멍
100,100A,100B,100D,100E : 클램프 불량검출기구
104,83 : 공기통로
84 : 압력 스위치
105,105D,105E : 밸브기구
120 : 가압공기 분출구멍
121∼124 : 공기통로
125 : 압력 스위치
130 : 가압공기 분출구멍
131∼133 : 공기통로
134 : 압력 스위치

Claims (9)

1. 지름방향으로 확대/축소가능하도록 구성되며 또한 공작물의 구멍에 삽입되어 구멍의 내주면을 그립할 수 있는 링형상의 그립부재와, 상기 그립부재에 내부삽입하여 걸림결합시킨 테이퍼 축부를 갖는 클램프 로드와, 상기 그립부재와 클램프 로드를 축심방향으로 진퇴구동시킬 수 있는 유체압 실린더와, 상기 그립부재와 클램프 로드와 유체압 실린더가 부설되는 본체부재를 갖는 클램프 장치로서,
   공작물을 착좌시키기 위해 상기 본체부재에 형성된 착좌면과,
   상기 유체압 실린더에 의해 클램프 로드를 사이에 두고 그립부재를 클램프 로드의 축심과 평행방향으로 구동시켜 공작물을 착좌면에 착좌시킨 상태에서의 클램프 불량을 검출하는 클램프 불량검출수단,
   을 구비한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 그립부재와 일체적으로 유체압 실린더의 축심과 평행방향으로 이동하는 연동부재를 설치하고,
   상기 클램프 불량검출수단은, 상기 그립부재가 클램프 방향 한계위치 또는 그 근방위치까지 이동했을 때에 상기 연동부재에 의해 개방조작되는 밸브기구와, 상기 밸브기구의 입력측에 가압공기를 공급하는 공기통로와, 상기 공기통로의 가압 공기압이 설정압 이상임을 검출하는 압력 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 그립부재와 일체적으로 유체압 실린더의 축심과 평행방향으로 이동하는 연동부재를 설치하고,
   상기 클램프 불량검출수단은, 상기 그립부재가 클램프 방향 한계위치 또는 그 근방위치까지 이동했을 때에 상기 연동부재에 의해 봉쇄되는 가압공기 분출구멍과, 상기 가압공기 분출구멍에 가압공기를 공급하는 공기통로와, 상기 공기통로의 가압 공기압이 설정압 이상임을 검출하는 압력 스위치를 갖는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 착좌면으로 개구된 가압공기 분출구멍을 포함하는 착좌센서를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 유체압 실린더에 의해 클램프 로드를 사이에 두고 그립부재를 클램프 방향으로 구동했을 경우에, 상기 그립부재가 공작물의 구멍의 내주면에 대하여 슬립(Slip)되었을 때, 그립부재가 클램프 방향 한계위치까지 이동하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 클램프 불량검출수단의 공기통로로부터 분기된 통로부와, 상기 통로부에 연통되며 또한 상기 착좌면으로 개구된 가압공기 분출구멍을 포함하는 착좌센서를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
7. 제 2항에 있어서,
   상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 탄성을 지닌 밸브가압부재를 구비하고, 상기 밸브부재가 상기 연동부재에 의해 가압되어 움직임에 따라 개방조작되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
8. 제 2항에 있어서,
   상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 클램프 본체에 움직일 수 있게 장착된 로드 형상의 밸브가압부재로서 상기 유체압 실린더에 공급된 유체압을 받아 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 밸브가압부재를 구비하고, 상기 밸브부재가 상기 연동부재에 의해 가압되어 움직임에 따라 개방조작되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
9. 제 2항에 있어서,
   상기 밸브기구는, 상기 공기통로를 개폐하는 밸브부재와, 상기 유체압 실린더의 피스톤에 이동가능하게 관통삽입된 로드 형상의 밸브가압부재로서 상기 유체압 실린더에 공급된 유체압을 받아서 상기 공기통로를 폐쇄하는 위치로 밸브부재를 가압하는 밸브가압부재를 구비하고,
   상기 밸브가압부재가, 상기 피스톤이 클램프 방향 한계위치까지 이동했을 경우에, 상기 피스톤부에 걸림고정되어 상기 공기통로를 개방하는 위치로 상기 밸브부재를 이동시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 클램프 장치.

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