KR20130063898A

KR20130063898A - 클램핑 장치용 회전모듈

Info

Publication number: KR20130063898A
Application number: KR1020110130516A
Authority: KR
Inventors: 염중환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: KR101326828B1; US20130145874A1; JP2013119375A; US9168616B2; CN103144052A; CN103144052B; DE102012211275A1; JP6001929B2

Abstract

클램핑 장치용 회전모듈이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부와 수직방향으로 형성되는 제2 연결부가 각각 돌출되게 형성되며, 내부에 장착공간이 구비된 하우징; 상기 하우징의 하부에 상향 설치되는 작동모터; 상기 하우징의 장착공간에서 상기 제1, 제2 연결부와 상기 작동모터의 회전축에 대응하여 각각 설치되며, 상기 작동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 기어유닛; 및 상기 제1 연결부와 제2 연결부의 내부 각각 장착되어 상기 기어유닛과 각각 연결되며, 상기 작동모터에 의해 회전되는 상기 기어유닛의 회전력을 선택적으로 전달하여 상기 하우징을 회전시키거나, 상기 제2 연결부의 외측에서 일단부가 연결되는 연결 플레이트를 회전시키는 클러치 유닛을 포함한다.

Description

클램핑 장치용 회전모듈{ROTATING MODULE FOR CLAMPING DEVICE}

본 발명은 클램핑 장치용 회전모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차종에 따라 서로 다른 형상 및 크기를 지닌 패널의 사양과 표면의 굴곡도에 관계없이 대응이 가능하도록 구성하여 다차종의 패널에 공용으로 적용 가능한 클램핑 장치용 회전모듈에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 모든 양산 공정 내에서 2만 내지 3만 여 개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 프레스 공정에서 차체 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 차체 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W)상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 완성된 차체는 그 플로어에 벽면인 사이드, 루프, 리어 패널 등을 장착하는 메인 바디공정을 거치게 되고, 도장공정으로 이동하여 도색작업을 이룬 후, 의장공장에서 엔진, 트랜스미션, 내, 외장제의 조립을 통하여 완성되는 것이다.

여기서, 차체에 장착되는 각 패널은 프레스 가공을 통하여 제작되며, 차체조립공장에서 패널 클램핑 장치에 안착되어 고정된 상태로 조립, 용접, 실러, 헤밍 등의 작업이 이루어지고, 도장공정에서는 도장작업이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 패널 클램핑 장치는 차종별로 패널이 각기 다른 형상과 크기를 갖음에 따라, 차종별 패널에 공용으로 적용하기 어려워 차종에 따라 전용 클램핑 장치를 제작해야만 하는 문제점이 있다.

또한, 차종에 따른 전용 클램핑 장치를 구비할 경우, 신규 차종 적용 시, 개조 및 신규 제작비용의 추가 발생으로 인해 투자비가 증가하며, 클램핑 장치의 구조가 점점 복잡한 구조를 취하게 되는 문제점도 내포하고 있다.

또한, 차종에 관계없이 공용으로 적용하기 위해서는 클램핑 장치의 회전각도를 전후방향과 좌우방향으로 각각 회전시키도록 각 축방향으로 각각의 구동모듈을 구비해야 하는 바, 구동모듈의 구성 및 제어가 복잡해지는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차종에 따라 서로 다른 형상 및 크기를 지닌 패널의 사양과 표면의 굴곡도에 관계없이 대응이 가능하도록 하나의 모터 구동을 통해 2축 방향으로 회전 가능하게 구성함으로써, 다차종의 패널에 공용으로 적용이 가능한 클램핑 장치용 회전모듈을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 상부에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부와 수직방향으로 형성되는 제2 연결부가 각각 돌출되게 형성되며, 내부에 장착공간이 구비된 하우징; 상기 하우징의 하부에 상향 설치되는 작동모터; 상기 하우징의 장착공간에서 상기 제1, 제2 연결부와 상기 작동모터의 회전축에 대응하여 각각 설치되며, 상기 작동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 기어유닛; 및 상기 제1 연결부와 제2 연결부의 내부 각각 장착되어 상기 기어유닛과 각각 연결되며, 상기 작동모터에 의해 회전되는 상기 기어유닛의 회전력을 선택적으로 전달하여 상기 하우징을 회전시키거나, 상기 제2 연결부의 외측에서 일단부가 연결되는 연결 플레이트를 회전시키는 클러치 유닛을 포함한다.

상기 기어유닛은 상기 작동모터의 회전축과 연결되며, 상기 하우징의 장착공간 상에서 하부에 위치되는 구동 베벨 기어; 상기 구동 베벨 기어의 상부에서 상기 제1 연결부를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어와 치합되는 제1 종동 베벨 기어; 및 상기 구동 베벨 기어의 상부에서 상기 제2 연결부를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어와 치합되는 제2 종동 베벨 기어를 포함할 수 있다.

상기 제1 종동 베벨 기어는 상기 구동 베벨 기어와 상기 베이스 프레임의 전방을 향하는 X 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합될 수 있다.

상기 제2 종동 베벨 기어는 상기 구동 베벨 기어와 상기 베이스 프레임의 전방과 수직한 측방을 향하는 Z 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합될 수 있다.

구동 베벨 기어는 상기 제1, 제2 종동 베벨 기어와 Y 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합될 수 있다.

상기 클러치 유닛은 상기 제1 연결부와 제2 연결부의 내부에 각각 장착되며, 전원인가 여부에 따라 전자기력을 발생시키는 전자석 어셈블리; 상기 전자석 어셈블리에 회전 가능하게 삽입되어 일단에 상기 각 종동 베벨 기어가 각각 장착되고, 타단에 제1 결합부가 형성되는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트의 타단으로부터 이격된 위치에서 상기 전자석 어셈블리에 회전 가능하게 장착되고, 일단에 제2 결합부가 형성되며, 타단이 상기 베이스 프레임과 연결 플레이트에 고정되는 고정 로테이터; 상기 고정 로테이터에서 회전 및 슬라이드 이동 가능하게 삽입되며, 상기 전자석 어셈블리의 전자기력의 발생 여부에 따라, 상기 고정 로테이터 상에서 슬라이드 이동되어 상기 제1, 2 결합부에 선택적으로 치합되는 연결 커넥터; 및 상기 고정 로테이터와 연결 커넥터 사이에 개재되어 상기 연결 커넥터에 탄발력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 회전 샤프트는 타단에 상기 전자석 어셈블리로부터 이탈되는 것을 방지하는 플랜지가 일체로 형성될 수 있다.

상기 제1 결합부는 상기 회전 샤프트의 타단으로부터 상기 고정 로테이터를 향하여 일정간격 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 고정 로테이터는 상기 전자석 어셈블리와의 사이에 베어링을 개재시켜 장착될 수 있다.

상기 고정 로테이터는 타단에 원주방향으로 적어도 두 개 이상의 고정핀이 일체로 형성되어 상기 베이스 프레임과 연결 플레이트에 각각 고정될 수 있다.

상기 제2 결합부는 상기 고정 로테이터의 일단으로부터 상기 회전 샤프트를 향하여 일정간격 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 연결 커넥터는 상기 회전 샤프트와 고정 로테이터의 사이에서 상기 제1 결합부와 제2 결합부에 대응하는 양측에 제1, 제2 치합부가 일체로 형성될 수 있다.

상기 각 치합부는 상기 각 결합부의 외주면을 감싼 상태로 치합되도록 상기 연결 커넥터의 일단부의 내주면에 각각 형성될 수 있다.

상기 탄성부재는 원형의 판스프링으로 이루어질 수 있다.

상기 제1 연결부는 상기 베이스 프레임과의 사이에 고정 플레이트를 통하여 상기 베이스 프레임과 연결되며, 상기 고정 플레이트와 제1 연결부의 사이에는 베어링이 개재될 수 있다.

상기 연결 플레이트는 타단에 패널을 클램핑 하는 클램핑 장치가 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 의하면, 차종에 따라 서로 다른 형상 및 크기를 지닌 패널의 사양과 표면의 굴곡도에 관계없이 대응이 가능하도록 하나의 모터 구동을 통해 2축 방향으로 회전 가능하게 구성함으로써, 다차종의 패널에 공용으로 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 모터 구동을 통해 클램핑 유닛을 2축 방향으로 각각 회전시킬 수 있어 구성요소를 간소화시켜 제작성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 다차종의 패널에 공용으로 적용할 수 있으므로, 초기 투자비를 절감할 수 있으며, 전체 시스템의 구성을 단순화시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 평면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 적용되는 클러치 유닛의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 적용되는 클러치 유닛의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 적용되는 클러치 유닛의 단면도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에서 클러치 유닛의 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 평면도이며, 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 적용되는 클러치 유닛의 사시도 및 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에 적용되는 클러치 유닛의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈(100)은 차종에 따라 서로 다른 형상 및 크기를 지닌 패널의 사양과 표면의 굴곡도에 관계없이 대응이 가능하도록 하나의 모터 구동을 통해 2 축 방향으로 회전 가능하게 구성함으로써, 다차종의 패널에 공용으로 적용이 가능한 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈(100)은, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 베이스 프레임(110), 하우징(120), 작동모터(130), 기어유닛(140), 및 클러치 유닛(150)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 베이스 프레임(110)은 작업장에 설치되며, 미도시된 이동유닛을 통해 이동 가능하게 구비될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 하우징(120)은 상기 베이스 프레임(110)의 상부에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제1 연결부(122)와, 상기 제1 연결부(122)와 수직방향으로 형성되는 제2 연결부(124)가 각각 돌출되게 형성되며, 내부에 장착공간(126)이 구비된다.

여기서, 상기 제1 연결부(122)는 상기 베이스 프레임(110)과의 사이에 고정 플레이트(112)를 통하여 상기 베이스 프레임(110)에 연결되며, 상기 고정 플레이트(112)와 제1 연결부(122)의 사이에는 베어링(B)이 개재된다.

상기 베어링(B)은 상기 베이스 프레임(110)으로부터 제1 연결부(122)의 회전 시, 제1 연결부(122)의 회전을 안정적으로 지지하게 된다.

여기서, 제1 연결부(122)와 제2 연결부(124)는 원통형상으로 형성되어 상기 하우징(120)의 일측면과 이웃하는 타측면에 각각 수직방향으로 장착된다.

상기 작동모터(130)는 상기 하우징(120)의 하부에 외측에 장착되며, 회전축이 상기 장착공간(126)으로 삽입되도록 상향 설치된다.

여기서, 상기 작동모터(130)는 그 회전수 및 회전방향의 제어가 가능한 서보모터로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 기어유닛(140)은 상기 하우징(120)의 장착공간(126)에서 상기 제1, 제2 연결부(122, 124)와 상기 작동모터(130)의 회전축에 대응하여 각각 설치된다.

이러한 기어유닛(140)은 상기 작동모터(130)의 회전력을 전달받아 회전된다.

여기서, 상기 기어유닛(140)은 구동 베벨 기어(142), 제1 종동 베벨 기어(144), 및 제2 종동 베벨 기어(146)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 구동 베벨 기어(142)는 상기 작동모터(130)의 회전축과 연결되며, 상기 하우징(120)의 장착공간(126) 상에서 하부에 위치된다.

상기 제1 종동 베벨 기어(144)는 상기 구동 베벨 기어(142)의 상부에서 상기 제1 연결부(122)를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어(142)와 치합된다.

그리고 상기 제2 종동 베벨 기어(146)는 상기 구동 베벨 기어(142)의 상부에서 상기 제2 연결부(124)를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어(142)와 치합된다.

여기서, 상기 제1 종동 베벨 기어(144)는 상기 구동 베벨 기어(142)와 상기 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합될 수 있다.

또한, 상기 제2 종동 베벨 기어(146)는 상기 구동 베벨 기어(142)와 상기 베이스 프레임(110)의 전방과 수직한 측방을 향하는 Z 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합될 수 있다.

그리고 상기 구동 베벨 기어(142)는 상기 하우징(110)의 하부에서 상기 제1, 제2 종동 베벨 기어(144, 146)와 Y 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합된다.

이에 따라, 상기 구동 베벨 기어(142)가 상기 작동모터(130)에 의해 회전되면, 상기 제1, 제2 종동 베벨 기어(144, 146)가 구동 베벨 기어(142)와 치합된 상태로, 상기 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X축 방향과, 측방을 향하는 Z축 방향을 중심으로 각각 회전된다.

그리고 상기 클러치 유닛(150)은 상기 제1 연결부(122)와 제2 연결부(124)의 내부에 각각 장착되어 상기 기어유닛(140)과 각각 연결된다.

이러한 클러치 유닛(150)은 상기 작동모터(130)에 의해 회전되는 기어유닛(140)의 회전력을 선택적으로 전달하여 상기 베이스 프레임(110)을 중심으로 제1 연결부(122)의 회전을 통해 하우징(120)을 회전시키거나, 상기 제2 연결부(124)의 외측에서 일단부가 연결되는 연결 플레이트(128)를 회전시키게 된다.

이 때, 상기 하우징(120)은 제1 연결부(122)의 회전을 통해 상기 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X 축 방향을 기준으로 회전된다.

그리고 상기 연결 프레임(128)은 상기 클러치 유닛(150)의 작동을 통해 상기 베이스 프레임(110)의 측방을 향하는 Y축 방향에서 회전된다.

여기서, 상기 연결 플레이트(128)는 타단에 패널을 클램핑 하는 클램핑 장치()가 장착될 수 있다.

상기 클램핑 장치(200)는 상기 연결 플레이트(128)의 일단에 일측이 연결되는 로케이터(210)와, 상기 로케이터(210)의 선단에 일측이 힌지 연결되는 클램퍼(220)와, 상기 클램퍼(220)의 후단에 작동로드(232)가 힌지 연결되고, 상기 로케이터(210)에 하부 일측이 힌지 연결되는 작동실린더(230)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 클러치 유닛(150)은, 도 4 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 전자석 어셈블리(152), 회전 샤프트(154), 고정 로테이터(162), 연결 커넥터(168), 및 탄성부재(1)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 전자석 어셈블리(152)는 제1 연결부(122)와 제2 연결부(124)의 내부에 각각 장착되며, 전원인가 여부에 따라 전자기력을 발생시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 회전 샤프트(154)는 상기 전자석 어셈블리(152)에 회전 가능하게 삽입되어 일단에 상기 각 종동 베벨 기어(144, 146)가 각각 장착되고, 타단에 제1 결합부(156)가 형성된다.

여기서, 상기 회전 샤프트(154)는 타단에 상기 전자석 어셈블리(152)로부터 이탈되는 것을 방지하는 플랜지(158)가 일체로 형성된다.

그리고 상기 제1 결합부(156)는 회전 샤프트(154)의 타단으로부터 상기 고정 로테이터(162)를 향하여 일정간격 돌출되게 형성된다.

이러한 제1 결합부(156)는 돌출된 외주면 둘레를 따라 톱니형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 고정 로테이터(162)는 상기 회전 샤프트(154)의 타단으로부터 이격된 위치에서 상기 전자석 어셈블리(152)에 회전 가능하게 장착된다.

이러한 고정 로테이터(162)는 일단에 제2 결합부(164)가 형성되며, 타단이 상기 베이스 프레임(110)과 연결 플레이트(128)에 각각 고정된다.

즉, 상기 고정 로테이터(162)는 상기 제1 연결부(122)와 제2 연결부(124)의 각 내부에서 베이스 프레임(110)과 연결 플레이트(128)에 각각 고정된다.

여기서, 상기 고정 로테이터(162)는 상기 전자석 어셈블리(152)와의 사이에 베어링(B)을 개재시켜 장착되며, 이 베어링(b)을 통해 안정적으로 회전된다.

또한, 상기 고정 로테이터(162)는 타단에 원주방향으로 적어도 두 개 이상의 고정핀(166)이 일체로 형성되어 상기 베이스 프레임(110)과 연결 플레이트(128)에 각각 고정된다.

본 실시예에서, 상기 고정핀(166)은 상기 고정 로테이터(162)의 타단에 원주방향으로 3개가 이격되게 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 결합부(164)는 상기 고정 로테이터(162)의 일단으로부터 상기 회전 샤프트(154)를 향하여 일정간격 돌출되게 형성된다.

이러한 제2 결합부(164)는 돌출된 외주면 둘레를 따라 톱니형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 연결 커넥터(168)는 상기 고정 로테이터(162)에서 회전 및 슬라이드 이동 가능하게 삽입되며, 상기 전자석 어셈블리(152)의 전자기력의 발생 여부에 따라, 상기 고정 로테이터(162) 상에서 슬라이드 이동되어 상기 제1, 2 결합부(156, 164)에 선택적으로 치합된다.

여기서, 상기 연결 커넥터(168)는 상기 회전 샤프트(154)와 고정 로테이터(162)의 사이에서 상기 제1 결합부(156)와 제2 결합부(164)에 대응하는 양측에 제1, 제2 치합부(172, 174)가 일체로 형성된다.

상기 각 치합부(172, 174)는 상기 각 결합부(156, 164)의 외주면을 감싼 상태로 치합되도록 상기 연결 커넥터(168)의 일단부의 내주면에 각각 형성될 수 있으며, 외주면 둘레가 톱니형상으로 형성된 제1, 제2 결합부(156, 164)에 대응하여 내주면 둘레를 따라 톱니형상으로 형성된다.

이러한 각 치합부(172, 174)는 상기 각 결합부(156, 164)가 삽입된 상태로 치합되도록 홈으로서 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제2 치합부(174)는 상기 고정 로테이터(162)의 제2 결합부(164)와 항상 치합된 상태를 유지하게 된다.

즉, 상기 연결 커넥터(168)는 상기 고정 로테이터(162)에 삽입된 상태로, 전자석 어셈블리(152)로부터 전자기력이 발생되면, 상기 회전 샤프트(154) 측으로 이동되면서 제1 치합부(172)가 제1 결합부(156)에 치합되어 기어유닛(140)에 의해 회전되는 회전 샤프트(154)의 회전력을 전달받아 회전된다.

이 때, 상기 연결 커넥터(168)는 제2 치합부(174)가 상기 고정 로테이터(162)의 제2 결합부(164)에 항상 치합된 상태를 유지함에 따라, 상기 고정 로테이터(162)와 함께 회전된다.

따라서, 상기 연결 커넥터(168)는 전자석 어셈블리(152)의 전자기력 발생 여부에 따라 기어유닛(140)에 의해 회전되는 회전 샤프트(154)와 고정 로테이터(162)를 선택적으로 연결하게 된다.

이에 따라, 상기 연결 커넥터(168)는 베이스 프레임(110)으로터 제1 연결부(122)를 회전시켜 하우징(120)을 X축 방향을 중심으로 회전시키거나, 연결 플레이트(128)를 Y축 방향을 중심으로 회전시킴으로써, 상기 클램핑 장치(200)의 2 축 방향으로 각도를 조절하게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 탄성부재(176)는 상기 고정 로테이터(162)와 연결 커넥터(168) 사이에 개재되어 상기 연결 커넥터(168)에 탄발력을 제공하게 된다.

이러한 탄성부재(176)는 전자석 어셈블리(152)로부터 전자기력이 발생되지 않을 경우, 상기 연결 커넥터(168)의 제1 치합부(172)가 제1 결합부(156)와 치합되지 않게 연결 커넥터(168)를 회전 샤프트(154)의 반대측으로 슬라이드 이동시켜 회전 샤프트(154)와 연결 커넥터(168) 사이에 갭을 형성하게 된다.

여기서, 상기 탄성부재(176)는 원형의 판스프링으로 이루어질 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 7과 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈에서 클러치 유닛의 작동 상태도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈의 작동 상태도이다.

먼저, 전자석 어셈블리(152)에 전원이 인가되지 않아 전자기력이 발생되지 않을 경우, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 연결 커넥터(168)는 탄성부재(176)에 의해 회전 샤프트(154)의 반대측으로 이동된 상태를 유지하여 회전 샤프트(154)와 연결 커넥터(168) 사이에 갭을 형성하게 된다.

이 경우, 상기 연결 커넥터(168)의 제2 치합부(174)와 고정 로테이터(162)의 제2 결합부(164)는 고정된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 상기 작동모터(130)가 회전되면, 상기 구동 베벨 기어(142)와 치합된 각 종동 베벨 기어(144, 146)가 회전되면서 상기 각 회전 샤프트(154)를 회전시키게 되나, 그 회전력은 상기 고정 로테이터(162)로 전달되지 않게 된다.

이에 따라, 상기 클램핑 유닛(200)은 초기 장착 상태를 유지하게 된다.

반대로, 전자석 어셈블리(152)에 전원이 인가되어 전자기력이 발생될 경우, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 연결 커넥터(168)는 전자기력에 의해 고정 로테이터(162)로부터 슬라이드 이동되어 상기 회전 샤프트(154) 측으로 이동된다.

그러면, 상기 연결 커넥터(168)는 제1, 제2 치합부(172, 174)가 제1, 제2 결합부(156, 164)에 각각 치합된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 상기 작동모터(130)가 회전되면, 상기 구동 베벨 기어(142)와 치합된 각 종동 베벨 기어(144, 146)가 회전하면서, 회전 샤프트(154)를 회전시키게 된다.

그러면, 상기 회전 샤프트(154)의 회전력은 상기 제1 결합부(156)와 제1 치합부(172)를 통해 치합된 연결 커넥터(168)로 전달하여 연결 커넥터(168)를 회전시키게 되며, 동시에, 제2 결합부(164)와 제2 치합부(174)를 통해 치합된 고정 로테이터(162)를 전자석 어셈블리 상에서 회전시키게 된다.

이 때, 상기 제1 연결부(122)에 구비되는 클러치 유닛(150)에서는 상기 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X 축 방향을 기준으로 상기 베이스 프레임(110)에 고정된 고정 로테이터(162)에 의해 상기 제1 연결부(122)를 회전시킴으로써, 하우징(120)이 회전된다.

이에 따라, 클램핑 장치(200)는, 도 9와 같이, 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X 축 방향을 기준으로 회전되어 각도가 조절된다.

한편, 상기 제2 연결부(124)에 구비되는 클러치 유닛(150)에서는 상기 베이스 프레임(110)의 측방을 향하는 Y축 방향을 기준으로 상기 고정 로테이터(162)에 연결된 연결 플레이트(128)를 회전시키게 된다.

이에 따라, 클램핑 장치(200)는 상기 베이스 프레임(110)의 측방을 향하는 Y축 방향을 기준으로 회전되어 그 각도가 조절된다.

즉, 본 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈(100)은 하나의 작동모터(130)의 회전력을 이용해 클램핑 장치(200)를 상기 베이스 프레임(110)의 전방을 향하는 X 축 방향과 측방을 향하는 Y축 방향을 중심으로 각각 회전시킬 수 있어 다양한 형상을 갖는 패널의 클램핑이 가능해진다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치용 회전모듈(100)을 적용하면, 차종에 따라 서로 다른 형상 및 크기를 지닌 패널의 사양과 표면의 굴곡도에 관계없이 대응이 가능하도록 하나의 모터 구동을 통해 2축 방향으로 회전 가능하게 구성함으로써, 다차종의 패널에 공용으로 적용할 수 있다.

또한, 하나의 모터 구동을 통해 클램핑 유닛을 2축 방향으로 각각 회전시킬 수 있어 구성요소를 간소화시켜 제작성을 향상시킬 수 있다.

또한, 다차종의 패널에 공용으로 적용할 수 있으므로, 초기 투자비를 절감할 수 있으며, 전체 시스템의 구성을 단순화시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

110 : 베이스 프레임 112 : 고정 플레이트
120 : 하우징 122 : 제1 연결부
124 : 제2 연결부 126: 장착공간
128 : 연결 플레이트 130 : 작동모터
140 : 기어유닛 142 : 구동 베벨 기어
144 : 제1 종동 베벨 기어 146 : 제2 종동 베벨 기어
150 : 클러치 유닛 152 : 전자석 어셈블리
154 : 회전 샤프트 156 : 제1 결합부
158 : 플랜지 162 : 고정 로테이터
164 : 제2 결합부 166 : 고정핀
168 : 연결 커넥터 172 : 제1 치합부
174 : 제2 치합부 176 : 탄성부재
200 : 클램핑 유닛 210 : 로케이터
220 : 클램퍼 230 : 작동실린더
232 : 작동로드

Claims

베이스 프레임;
상기 베이스 프레임의 상부에 일단이 회전 가능하게 연결되는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부와 수직방향으로 형성되는 제2 연결부가 각각 돌출되게 형성되며, 내부에 장착공간이 구비된 하우징;
상기 하우징의 하부에 상향 설치되는 작동모터;
상기 하우징의 장착공간에서 상기 제1, 제2 연결부와 상기 작동모터의 회전축에 대응하여 각각 설치되며, 상기 작동모터의 회전력을 전달받아 회전되는 기어유닛; 및
상기 제1 연결부와 제2 연결부의 내부 각각 장착되어 상기 기어유닛과 각각 연결되며, 상기 작동모터에 의해 회전되는 상기 기어유닛의 회전력을 선택적으로 전달하여 상기 하우징을 회전시키거나, 상기 제2 연결부의 외측에서 일단부가 연결되는 연결 플레이트를 회전시키는 클러치 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈
제1항에 있어서,
상기 기어유닛은
상기 작동모터의 회전축과 연결되며, 상기 하우징의 장착공간 상에서 하부에 위치되는 구동 베벨 기어;
상기 구동 베벨 기어의 상부에서 상기 제1 연결부를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어와 치합되는 제1 종동 베벨 기어; 및
상기 구동 베벨 기어의 상부에서 상기 제2 연결부를 향하여 배치되며, 상기 구동 베벨 기어와 치합되는 제2 종동 베벨 기어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1 종동 베벨 기어는
상기 구동 베벨 기어와 상기 베이스 프레임의 전방을 향하는 X 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제2항에 있어서,
상기 제2 종동 베벨 기어는
상기 구동 베벨 기어와 상기 베이스 프레임의 전방과 수직한 측방을 향하는 Z 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제2항에 있어서,
구동 베벨 기어는
상기 제1, 제2 종동 베벨 기어와 Y 축 방향으로 수직하게 배치되어 치합되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제2항에 있어서,
상기 클러치 유닛은
상기 제1 연결부와 제2 연결부의 내부에 각각 장착되며, 전원인가 여부에 따라 전자기력을 발생시키는 전자석 어셈블리;
상기 전자석 어셈블리에 회전 가능하게 삽입되어 일단에 상기 각 종동 베벨 기어가 각각 장착되고, 타단에 제1 결합부가 형성되는 회전 샤프트;
상기 회전 샤프트의 타단으로부터 이격된 위치에서 상기 전자석 어셈블리에 회전 가능하게 장착되고, 일단에 제2 결합부가 형성되며, 타단이 상기 베이스 프레임과 연결 플레이트에 고정되는 고정 로테이터;
상기 고정 로테이터에서 회전 및 슬라이드 이동 가능하게 삽입되며, 상기 전자석 어셈블리의 전자기력의 발생 여부에 따라, 상기 고정 로테이터 상에서 슬라이드 이동되어 상기 제1, 2 결합부에 선택적으로 치합되는 연결 커넥터; 및
상기 고정 로테이터와 연결 커넥터 사이에 개재되어 상기 연결 커넥터에 탄발력을 제공하는 탄성부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 회전 샤프트는
타단에 상기 전자석 어셈블리로부터 이탈되는 것을 방지하는 플랜지가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 제1 결합부는
상기 회전 샤프트의 타단으로부터 상기 고정 로테이터를 향하여 일정간격 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 고정 로테이터는
상기 전자석 어셈블리와의 사이에 베어링을 개재시켜 장착되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 고정 로테이터는
타단에 원주방향으로 적어도 두 개 이상의 고정핀이 일체로 형성되어 상기 베이스 프레임과 연결 플레이트에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 제2 결합부는
상기 고정 로테이터의 일단으로부터 상기 회전 샤프트를 향하여 일정간격 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 연결 커넥터는
상기 회전 샤프트와 고정 로테이터의 사이에서 상기 제1 결합부와 제2 결합부에 대응하는 양측에 제1, 제2 치합부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 각 치합부는
상기 각 결합부의 외주면을 감싼 상태로 치합되도록 상기 연결 커넥터의 일단부의 내주면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제6항에 있어서,
상기 탄성부재는
원형의 판스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 연결부는
상기 베이스 프레임과의 사이에 고정 플레이트를 통하여 상기 베이스 프레임과 연결되며, 상기 고정 플레이트와 제1 연결부의 사이에는 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.
제1항에 있어서,
상기 연결 플레이트는
타단에 패널을 클램핑 하는 클램핑 장치가 장착되는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치용 회전모듈.