KR20140138661A

KR20140138661A - 물체 위치결정 고정 장치

Info

Publication number: KR20140138661A
Application number: KR1020147023983A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 타카이
Original assignee: 파스칼 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-12-04
Also published as: EP2829355A1; JP5964640B2; CN104080575B; JP2013223888A; EP2829355B1; TW201350253A; US20150108311A1; TWI568529B; WO2013140897A1; CN104080575A; KR101974971B1; US9440322B2; EP2829355A4

Abstract

본 발명의 목적은, 수평 방향 위치결정 정밀도를 높일 수 있으며, 기준 부재의 구조를 간단화·소형화하여 제작비를 절감할 수 있는 물체 위치결정 고정 장치를 제공하는 것이다.
베이스 부재(2) 위에 공작물 팔레트(3)를 수평 방향과 연직 방향으로 위치결정하여 고정하는 물체 위치결정 고정 장치(1)로서, 베이스 부재(2)의 상면에 기준 좌면(5)을 형성하고, 공작물 팔레트(3)에는 기준 좌면(5)에 맞닿을 수 있는 맞닿음면(3a)을 형성하며, 베이스 부재(2)에 형성한 복수의 끼움결합 구멍에 복수의 기준 부재(10, 20)의 끼움결합 통부를 끼움결합 고정하고, 공작물 팔레트(3)의 복수의 장착 구멍에 복수의 환상(環狀) 걸림결합 부재를 장착하여, 복수의 기준 부재(10, 20)의 각각에, 끼움결합 통부보다 큰 외경을 갖는 걸림결합 볼록부(13, 23)와, 그 외주면의 테이퍼 걸림결합면(10a, 20a)을 형성하고, 걸림결합 볼록부(13, 23)의 기단의 기단 맞닿음면(15)을 기준 좌면(5)에 맞닿게 하여 걸림결합 볼록부(13, 23)의 높이 위치를 설정하며, 환상 걸림결합 부재(30,40)를 걸림결합 볼록부(13, 23)에 외부에서 끼워 걸림결합시켜 지름 확대 방향으로 탄성 변형시켜 테이퍼 걸림결합면(10a, 20a)에 밀착시키도록 구성하였다.

Description

물체 위치결정 고정 장치{OBJECT POSITIONING AND FIXING DEVICE}

본 발명은, 베이스 부재 위에 대상 물체를 수평 방향과 연직(鉛直) 방향으로 위치결정하여 고정하는 물체 위치결정 고정 장치에 관한 것으로서, 특히 복수의 클램프용 볼트에 의해 클램프 구동함으로써 대상 물체를 고정 가능하게 한 것에 관한 것이다.

종래부터, 기계 가공에 제공되는 공작물(work)을 고정하기 위한 각종의 공작물 팔레트(work pallet)(대상 물체)와, 상기 공작물 팔레트를 베이스 부재에 위치결정하여 고정하는 공작물 팔레트 위치결정 고정 장치가 널리 실용(實用)에 제공되어 오고 있다.

예컨대, 특허 문헌 1에 기재된 물체 위치결정 고정 장치에 있어서는, 베이스 부재의 상면에 연직 방향 위치결정을 위한 기준 좌면(座面)을 형성하고, 베이스 부재의 대각(對角) 관계에 있는 한 쌍의 코너부의 근방 부위에 수평 방향 위치결정을 위한 제 1, 제 2 기준 부재를 설치하고 있다. 제 1, 제 2 기준 부재의 각각은, 베이스 부재의 부착 구멍에 수용되어 복수의 볼트로 고정되는 플랜지부와, 상기 플랜지부의 중앙부로부터 상방으로 돌출하는 걸림결합 볼록부와, 상기 걸림결합 볼록부의 외주면에 형성된 테이퍼 걸림결합면과, 걸림결합 볼록부에 형성된 볼트구멍을 구비하고 있다.

제 1, 제 2 기준 부재에 대응하는 위치에 있어서, 공작물 팔레트에는 볼트 관통 삽입 구멍이 형성되고, 볼트 관통 삽입 구멍의 상부에는 볼트 헤드부를 수용하는 헤드부 수용구멍이 형성되어 있다. 공작물 팔레트의 바닥부측에 오목하게 형성된 부착 구멍에, 제 1, 제 2 기준 부재의 걸림결합 볼록부에 각각 밀착상태로 걸림결합 가능한 환상(環狀) 걸림결합 부재가 고정되어 있다.

베이스 부재 위에 공작물 팔레트를 재치(載置)하고, 이들 한 쌍의 볼트 관통 삽입 구멍에 상방으로부터 볼트를 관통 삽입하여, 제 1, 제 2 기준 부재의 볼트구멍에 나사 결합시킴으로써, 공작물 팔레트의 하면을 기준 좌면에 착좌(着座)시킨 상태에서, 공작물 팔레트의 한 쌍의 코너부 근방부를 베이스 부재에 연직 방향과 수평 방향으로 위치결정하여 고정하게 되어 있다.

또한, 베이스 부재 중의 상기 한 쌍의 코너부와 다른 대각 관계에 있는 한 쌍의 코너부에 볼트구멍을 각각 형성하는 동시에, 이 한 쌍의 볼트구멍에 대응하는 한 쌍의 볼트 관통 삽입 구멍을 공작물 팔레트에 형성하고, 이들 한 쌍의 볼트 관통 삽입 구멍에 상방으로부터 관통 삽입시킨 한 쌍의 볼트를 대응되는 볼트구멍에 나사 결합함으로써, 공작물 팔레트의 다른 한 쌍의 코너부 근방부를 베이스 부재에 고정한다.

일본 특허 공개 공보 제2011－251376호

상기의 물체 위치결정 장치에 있어서는, 베이스 부재의 기준 좌면에 대한 한 쌍의 걸림결합 볼록부의 연직 방향 위치가 제작 오차에 의해 편차가 생길 경우에는, 소기(所期)의 수평 방향 위치결정 기능을 얻을 수 없다. 그러나, 제 1, 제 2 기준 부재의 플랜지 부재를 부착하는 부착 구멍을 형성할 때의, 부착 구멍의 깊이에 관한 가공 공차(公差)를 약 5㎛ 정도 이내로 억제하기는 매우 어렵기 때문에, 베이스 부재의 기준 좌면에 대한 제 1, 제 2 기준 부재의 걸림결합 볼록부의 높이 위치, 즉 테이퍼 걸림결합면의 높이 위치를 고(高)정밀도로 설정할 수가 없다. 이 때문에, 공작물 팔레트를 베이스 부재의 기준 좌면에 대하여 수평 방향으로 위치결정하는 위치결정 정밀도를 확보하기가 어렵다는 문제가 있다.

제 1, 제 2 기준 부재에 플랜지부를 형성하고, 복수의 볼트에 의해 플랜지부를 부착 구멍에 고정하는 구조이기 때문에, 제 1, 제 2 기준 부재를 베이스 부재에 부착하는 부착 위치가 제약된다는 점, 제 1, 제 2 기준 부재가 복잡한 구조의 대형 부재가 되어, 그 제작비(재료비와 가공비와 조립 설치비)가 고가화된다는 점 등의 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 수평 방향 위치결정 정밀도를 높일 수 있어, 기준 부재의 구조를 간단화·소형화하여 제작비를 절감할 수 있는 물체 위치결정 고정 장치를 제공하는 것이다.

청구항 1의 물체 위치결정 고정 장치는, 베이스 부재 위에 대상 물체를 수평 방향과 연직(鉛直) 방향으로 위치결정하여 고정하는 물체 위치결정 고정 장치로서, 상기 베이스 부재는 연직 방향 위치결정을 위한 기준 좌면(座面)을 구비하는 동시에, 상기 대상 물체는 상기 기준 좌면에 맞닿을 수 있는 맞닿음면을 구비하며, 상기 베이스 부재와 대상 물체의 일방(一方)은, 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면에 개구(開口)하도록 형성된 끼움결합 구멍과, 상기 끼움결합 구멍에 고정된 기준 부재를 구비하고, 상기 베이스 부재와 대상 물체의 타방(他方)은, 상기 기준 부재에 대응하는 위치에 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면에 개구하도록 형성된 장착 구멍과, 상기 장착 구멍 내에 고정된 환상(環狀) 걸림결합 부재를 구비하며, 상기 기준 부재는, 상기 끼움결합 구멍에 끼움결합 고정된 끼움결합 통부(筒部)와, 상기 끼움결합 통부보다 큰 외경(外徑)을 갖도록 상기 끼움결합 통부에 일체 형성되고 또한 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면으로부터 상기 타방측으로 돌출하는 걸림결합 볼록부와, 상기 걸림결합 볼록부의 외주면의 적어도 일부에 형성되며 또한 상기 타방측을 향해 지름이 작아지는(小徑化) 테이퍼 걸림결합면과, 상기 걸림결합 볼록부의 끼움결합 통부측의 기단(基端)에 형성되며 또한 상기 기준 좌면 또는 상기 맞닿음면에 맞닿은 기단 맞닿음면을 구비하고, 상기 환상 걸림결합 부재는, 상기 맞닿음면을 상기 기준 좌면에 맞닿게 할 때, 상기 환상 걸림결합 부재 또는 상기 걸림결합 볼록부의 탄성 변형을 통해, 상기 걸림결합 볼록부의 테이퍼 걸림결합면에 밀착상태로 걸림결합 가능한 테이퍼 맞닿음면을 구비한 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 볼트 관통 삽입 구멍은 볼트를 삽입하는 구멍을 의미하며, 볼트구멍은 볼트를 나사 결합시키는 나사구멍을 의미한다.

청구항 2의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 1의 발명에 있어서, 복수의 상기 기준 부재를 서로 이격(離隔)된 위치에 설치하고, 이들 복수의 기준 부재에 각각 대응하는 복수의 상기 끼움결합 구멍, 복수의 상기 장착 구멍 및 복수의 상기 환상 걸림결합 부재를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 1 또는 2의 발명에 있어서, 상기 환상 걸림결합 부재의 외주면과 상기 장착구멍의 내주면의 사이의 적어도 일부에, 환상 걸림결합 부재의 지름 확대(徑擴) 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위한 환상(環狀) 틈새를 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 1~3 중의 어느 한 발명에 있어서, 상기 환상 걸림결합 부재에, 그 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위한 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면측에 개구된 환상 홈을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 1~4 중의 어느 한 발명에 있어서, 상기 기준 부재는 제 1 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하고, 상기 대상 물체는 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 2 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하며, 상기 베이스 부재는 제 1, 제 2 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 1 볼트구멍을 구비하고, 상기 대상 물체의 상방으로부터 제 1, 제 2 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시켜 상기 제 1 볼트구멍에 나사 결합시키는 제 1 볼트를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 6의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 5의 발명에 있어서, 상기 대상 물체는 상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍과 다른 제 3 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하고, 상기 베이스 부재는 상기 제 3 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 2 볼트구멍을 구비하며, 상기 대상 물체의 상방으로부터 제 3 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시켜 상기 제 2 볼트구멍에 나사 결합시키는 제 2 볼트를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 7의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 6의 발명에 있어서, 상기 제 2, 제 3 볼트 관통 삽입 구멍의 상부에는, 제 1, 제 2 볼트의 헤드부를 각각 수용하는 헤드부 수용구멍이 형성된 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 8의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 5의 발명에 있어서, 상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍을 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍보다 지름이 큰 볼트구멍으로서 상기 제 1 볼트가 관통 삽입될 수 있는 볼트구멍으로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 9의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 5의 발명에 있어서, 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍에 스톱 링 홈(stop ring groove)을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 10의 물체 위치결정 고정 장치는, 청구항 5의 발명에 있어서, 상기 장착 구멍의 안쪽에 장착 구멍과 연통(連通)되는 원형 오목구멍을 형성하고, 상기 환상 걸림결합 부재의 내주부에 스톱 링 홈을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 1의 발명에 의하면, 대상 물체를 베이스 부재에 위치결정하여 고정할 때, 대상 물체를 베이스 부재 상에 세팅하고, 대상 물체의 환상 걸림결합 부재를, 베이스 부재측의 기준 부재의 걸림결합 볼록부에 각각 걸림결합시켜, 예컨대 클램프용 볼트에 의해, 대상 물체를 베이스 부재측으로 가압하면, 환상 걸림결합 부재의 탄성 변형을 통해, 환상 걸림결합 부재의 테이퍼 맞닿음면이 대응되는 기준 부재의 걸림결합 볼록부의 테이퍼 걸림결합면에 밀착형상으로 걸림결합하여 대상 물체가 수평 방향으로 양호한 정밀도로 위치결정되어, 대상 물체의 맞닿음면이 베이스 부재의 기준 좌면에 맞닿아 연직 방향으로 양호한 정밀도로 위치결정된다.

상기 걸림결합 볼록부의 기단 맞닿음면을 상기 기준 좌면 또는 상기 맞닿음면에 맞닿게 하기 때문에, 상기 기준 좌면 또는 상기 맞닿음면에 대한 걸림결합 볼록부의 높이 방향 위치의 정밀도를 높일 수 있어, 대상 물체를 베이스 부재에 대해 수평 방향으로 위치결정하는 위치결정 정밀도를 높일 수가 있다. 기준 부재의 끼움결합 통부를 끼움결합 구멍에 끼움결합 고정하는 구성으로 하고, 끼움결합 통부는 걸림결합 볼록부보다 작은 외경(外徑)을 갖는 것이기 때문에, 기준 부재의 구조를 간단화·소형화하여 제작비(재료비, 가공비, 조립 설치비)를 대폭 저감할 수가 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 복수의 상기 기준 부재를 서로 이격된 위치에 설치하고, 이들 복수의 기준 부재에 각각 대응하는 복수의 상기 끼움결합 구멍, 복수의 상기 장착 구멍 및 복수의 상기 환상 걸림결합 부재를 설치하였기 때문에, 대상 물체를 수평 방향으로 위치결정하고 또한 수평면 내에서 회전하지 않도록 규제할 수가 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 환상 걸림결합 부재와 장착 구멍의 내주면의 사이에 형성한 간단한 구성의 환상 틈새를 통해 환상 걸림결합 부재의 탄성 변형을 촉진할 수가 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 환상 걸림결합 부재에 형성한 환상 홈을 통해 환상 걸림결합 부재의 탄성 변형을 촉진할 수가 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 기준 부재에 형성한 제 1 볼트 관통 삽입 구멍과, 대상 물체에 형성한 제 2 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시킨 제 1 볼트를, 베이스 부재에 형성한 제 1 볼트구멍에 나사 결합시키는 구성으로 하였기 때문에, 기준 부재에 볼트 체결력이 직접 작용하지 않으므로, 끼움결합 구멍에 대해 기준 부재의 끼움결합 통부가 이동할 우려가 없어, 기준 부재에 의한 수평 방향 위치결정 정밀도를 확보함에 있어서 유리하다.

청구항 6의 발명에 의하면, 제 2 볼트를, 대상 물체의 제 3 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시켜, 베이스 부재의 제 2 볼트구멍에 나사 결합시킴으로써, 대상 물체를 베이스 부재에 고정하는 고정력을 강화할 수가 있다.

청구항 7의 발명에 의하면, 제 2, 제 3 볼트 관통 삽입 구멍의 상부에, 볼트 헤드부를 수용하는 헤드부 수용구멍을 형성하기 때문에, 볼트 헤드부가 대상 물체의 상면으로 돌출하는 일이 없어, 대상 물체의 상면을 사용함에 있어서 유리하다.

청구항 8의 발명에 의하면, 상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍을 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍보다 지름이 큰 볼트구멍으로서 상기 제 1 볼트가 관통 삽입될 수 있는 볼트구멍으로 구성하였기 때문에, 대상 물체를 베이스 부재로부터 분리할 때에, 상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍으로 이루어지는 볼트구멍에 분리용의 볼트를 나사 결합하여, 걸림결합 볼록부의 선단에서 반력(反力)을 취하여 환상 걸림결합 부재와 걸림결합 볼록부의 테이퍼 걸림결합을 해제할 수가 있다.

청구항 9의 발명에 의하면, 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍에 스톱 링 홈을 형성하였기 때문에, 기준 부재의 교환 시에, 스톱 링 홈에 장착하는 스톱 링을 이용하여 기준 부재를 분리할 수가 있다.

청구항 10의 발명에 의하면, 상기 장착 구멍의 안쪽에 장착 구멍에 연통(連通)되는 원형 오목구멍을 형성하고, 상기 환상 걸림결합 부재의 내주부에 스톱 링 홈을 형성하였기 때문에, 환상 걸림결합 부재의 교환 시에, 원형 오목구멍에 장착한 원형 판과, 스톱 링 홈에 장착한 스톱 링을 통해, 환상 걸림결합 부재를 분리할 수가 있다.

도 1은 실시예 1의 팔레트 위치결정 고정 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 팔레트 위치결정 고정 장치의 평면도이다.
도 3은 베이스 부재의 평면도이다.
도 4는 공작물 팔레트의 저면도이다.
도 5는 도 2의 V－V선(線) 단면도이다.
도 6은 도 2의 VI－VI선 단면도이다.
도 7은 도 5와 도 6의 주요부 확대도이다.
도 8은 제 1 기준 부재의 평면도이다.
도 9는 제 1 기준 부재의 단면도이다.
도 10은 제 2 기준 부재의 평면도이다.
도 11은 도 10의 XI－XI선 단면도이다.
도 12는 환상 걸림결합 부재의 단면도이다.
도 13은 변형예에 관한 환상 걸림결합 부재의 단면도이다.
도 14는 걸림결합 볼록부와 환상 걸림결합 부재의 걸림결합을 해제하는 방법을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 15는 기준 부재를 베이스 부재로부터 분리하는 방법을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 16은 공작물 팔레트로부터 환상 걸림결합 부재를 분리하는 방법을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 17은 공작물 팔레트로부터 환상 걸림결합 부재를 분리하는 방법을 나타내는 주요부 단면도이다.
도 18은 실시예 2에 관한 베이스 부재의 평면도이다.
도 19는 실시예 3에 관한 베이스 부재의 평면도이다.
도 20은 실시예 3에 관한 공작물 팔레트의 저면도이다.
도 21은 실시예 4에 관한 베이스 부재의 평면도이다.
도 22는 실시예 4에 관한 공작물 팔레트의 저면도이다.
도 23은 실시예 5에 관한 베이스 부재와 환상 걸림결합 부재의 단면도이다.
도 24는 도 23의 XXIV－XXIV선 단면도이다.
도 25는 실시예 6에 관한 베이스 부재와 환상 걸림결합 부재의 단면도(도 26의 XXV－XXV선단면도)이다.
도 26은 도 25에 있어서의 XXVI－XXVI선단면도이다.
도 27은 실시예 7에 관한 팔레트 위치결정 고정 장치의 도 5에 상당하는 도면이다.
도 28은 변경 형태에 관한 베이스 부재와 환상 걸림결합 부재와 환상 걸림결합 부재에 나사 결합시킨 볼트의 단면도이다.
도 29는 변경 형태에 관한 베이스 부재와 기준 부재와 환상 걸림결합 부재의 주요부 단면도이다.

이하, 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 실시예에 근거하여 설명한다.

또한, 이하의 실시예에 있어서, 수평 방향으로 위치결정한다는 것은, 수평 방향의 위치를 결정하는 것을 의미하며, 연직 방향으로 위치결정한다는 것은, 연직 방향의 위치를 결정하는 것을 의미한다.

[실시예 1]

도 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 팔레트 위치결정 고정 장치(1)(「물체 위치결정 고정 장치」에 상당함. 이하, 위치결정 고정 장치라 함)는, 베이스 부재(2) 위에 기계 가공에 제공되는 공작물을 유지하기 위한 공작물 팔레트(3)(위치결정 고정되는 「대상 물체」에 상당함)를 수평 방향과 연직 방향으로 위치결정하여, 4개의 고정용 볼트(4, 4A)에 의해 고정하는 것이다.

베이스 부재(2)는, 예컨대 공작기계의 테이블 등의 위에 고정한 상태로 세팅해 둔다. 공작물 팔레트(3)에는, 도시된 것 이외의 클램프 장치나 볼트에 의해 하나 또는 복수의 공작물(도시 생략)을 고정하고, 그 공작물 팔레트(3)를 베이스 부재(2)상으로 반송하며, 수평 방향과 연직 방향으로 위치결정하여 고정하고 나서, 공작물 팔레트(3) 상의 하나 또는 복수의 공작물에 대해 기계 가공이 실시된다.

이러한 위치결정 고정 장치(1)는, 베이스 부재(2)와, 공작물 팔레트(3)와, 4개의 클램프용 볼트(4, 4A)를 구비하고 있다. 베이스 부재(2)와 공작물 팔레트(3)는, 각각, 정방형(正方形) 또는 장방형(長方形)의 두꺼운 강제(鋼製)의 평판 부재로 구성되어 있다. 베이스 부재(2)의 상면의 거의 전역(全域)은, 공작물 팔레트(3)를 재치하고, 공작물 팔레트(3)의 하면을 착좌시켜 공작물 팔레트(3)를 연직 방향으로 위치결정하기 위한 수평의 기준 좌면(5)으로 형성되어 있다. 공작물 팔레트(3)의 바닥면의 거의 전역은, 기준 좌면(5)에 면접촉 형상으로 맞닿을 수 있는 수평의 맞닿음면(3a)으로 형성되어 있다

도 1~도 7에 나타내는 바와 같이, 베이스 부재(2)는, 상기 기준 좌면(5)과, 베이스 부재(2)의 대각(對角) 관계에 있는 한 쌍의 코너부의 근방 부위에 형성된 연직 방향을 향하는 한 쌍의 끼움결합 구멍(6)과, 이들 한 쌍의 끼움결합 구멍(6)에 각각 고정된 수평 방향의 위치결정을 위한 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)와, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 하측에 동심(同心)형상으로 형성된 연직 방향을 향하는 한 쌍의 볼트구멍(11)과, 베이스 부재(2)의 대각 관계에 있는 한 쌍의 코너부(상기 한 쌍의 코너부와는 다른 한 쌍의 코너부)의 근방 부위에 형성된 연직 방향을 향하는 한 쌍의 볼트구멍(9)을 구비하고 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「볼트 관통 삽입 구멍」은 볼트를 삽입할 수 있는 구멍을 의미하며, 「볼트구멍」은 볼트를 나사 결합할 수 있는 나사구멍을 의미한다.

한 쌍의 끼움결합 구멍(6)은 서로 이격된 위치에 베이스 부재(2)의 기준 좌면(5)에 개구하도록 형성되어 있다. 따라서, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)는 서로 이격된 위치에 있다. 제 2 기준 부재(20)는, 제 1 기준 부재(10)를 중심으로 하는 수평면 내에 있어서의 회전 규제(수평 방향 위치결정)를 위한 것이다.

도 1~도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 기준 부재(10)는, 끼움결합 구멍(6)에 밀어 넣음으로써 끼움결합 고정된 원통 형상의 끼움결합 통부(12)와, 상기 끼움결합 통부(12)보다 지름이 크고 또한 끼움결합 통부(12)와 동심형상인 걸림결합 볼록부(13)로서, 끼움결합 통부(12)의 상단으로부터 상방(공작물 팔레트측)으로 돌출하도록 일체 형성된 걸림결합 볼록부(13)와, 제 1 기준 부재(10)의 중앙부에 형성된 연직 방향을 향하는 볼트 관통 삽입 구멍(14)과, 상기 볼트 관통 삽입 구멍(14)의 내주부의 상부에 형성된 스톱 링 홈(10b)을 구비하고 있다. 또한, 제 1 기준 부재(10)는, 끼움결합 구멍(6)에 상기 밀어 넣는 것 이외의 고정 수단에 의해 고정하여도 무방하다.

제 1 기준 부재(10)의 걸림결합 볼록부(13)의 외주(外周)에는 상방을 향해(공작물 팔레트(3)측을 향해) 지름이 작아지는 테이퍼 걸림결합면(10a)이 형성되어 있다. 걸림결합 볼록부(13)의 상단의 외주부는 종단면(縱斷面)이 원호형상으로 형성되어 있다. 걸림결합 볼록부(13)의 끼움결합 통부(12)측의 기단에, 기준 좌면(5)에 맞닿은 환상(環狀)의 기단 맞닿음면(15)이 형성되어 있다. 또, 끼움결합 구멍(6)의 바닥면과 끼움결합 통부(12)의 하단면의 사이에는, 작은 환상 틈새(16)가 형성되어 있다. 단, 테이퍼 걸림결합면(10a)은 둘레방향으로 간헐적으로 형성된 복수의 테이퍼 걸림결합면이여도 무방하다.

상기 베이스 부재(2)에는, 제 1 기준 부재(10)의 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 대응하는 연직 방향을 향하는 볼트구멍(11)이 동심형상으로 형성되어 있다. 제 1 기준 부재(10)에 대응하는 공작물 팔레트(3)의 부위에는, 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 대응하는 볼트 관통 삽입 구멍(7)이 동심형상으로 형성되며, 상기 볼트 관통 삽입 구멍(7)의 상부에는 볼트(4)의 헤드부를 수용하는 헤드부 수용구멍(7a)이 형성되어 있다.

후술하는 바와 같이, 볼트 관통 삽입 구멍(7)과 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 삽입된 볼트(4)를, 볼트구멍(11)에 나사 결합함으로써 공작물 팔레트(3)가 베이스 부재(2)에 고정된다. 상기 볼트 관통 삽입 구멍(7)은, 볼트 관통 삽입 구멍(14)보다 지름이 큰 볼트구멍으로서, 볼트(4)가 관통 삽입될 수 있는 볼트구멍으로 형성되어 있다(도 14 참조).

도 1~도 11에 나타내는 바와 같이, 제 2 기준 부재(20)는, 걸림결합 볼록부(23)의 테이퍼 걸림결합면(20a) 이외의 구성은 제 1 기준 부재(10)와 마찬가지이므로, 걸림결합 볼록부(23)에 형성한 테이퍼 걸림결합면(20a)에 대해서만 설명한다.

제 2 기준 부재(20)의 걸림결합 볼록부(23)의 외주에는 상방을 향해(공작물 팔레트(3)측을 향해) 지름이 작아지는 2개의 테이퍼 걸림결합면(20a)이 둘레방향의 2등분(等分) 위치에 형성되어 있다. 제 2 기준 부재(20)의 2개의 테이퍼 걸림결합면(20a)의 사이에 있어서의 외면 부분에는 한 쌍의 상방에서 볼 때(平面視) 원호형상인 얕은 홈(19)이 형성되며, 이들 얕은 홈(19)의 벽면에 후술하는 제 2 환상 걸림결합 부재(40)가 밀착하지 않도록 구성되어 있다. 테이퍼 걸림결합면(20a)의 상단의 외주부는 종단면이 원호형상으로 형성되어 있다.

상기 2개의 테이퍼 걸림결합면(20a)은, 상방에서 볼 때 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 축심(軸心)끼리를 연결하는 중심선(L, 도 3 참조)에 직교하는 방향으로 대향되어 있다. 각 테이퍼 걸림결합면(20a)의 둘레방향 길이는, 약 1/8~1/12 원주(圓周)이기 때문에, 제 2 환상 걸림결합 부재(40)가 지름 확대 방향으로 탄성 변형할 때의 탄성 변형을 촉진하여, 테이퍼 걸림결합면(20a)과 제 2 환상 걸림결합부재(40)의 밀착성을 높일 수가 있다.

제 1 기준 부재(10)에 대응하는 볼트 관통 삽입 구멍(14), 볼트 관통 삽입 구멍(7), 볼트구멍(11)과 마찬가지로, 제 2 기준 부재(20)에 대응하는 볼트 관통 삽입 구멍(14), 볼트 관통 삽입 구멍(7), 볼트구멍(11)이 형성되어 있다.

도 1, 도 4, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 공작물 팔레트(3)는, 제 1 기준 부재(10)에 걸림결합 가능한 제 1 환상 걸림결합 부재(30)와, 제 2 기준 부재(20)에 걸림결합 가능한 제 2 환상 걸림결합 부재(40)와, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 대응하는 2개의 볼트 관통 삽입 구멍(7)과, 베이스 부재(2)의 2개의 볼트구멍(9)에 대응하는 2개의 볼트 관통 삽입 구멍(8)을 구비하고 있다.

제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)는, 공작물 팔레트(3)의 맞닿음면(3a)에 개구하도록 공작물 팔레트(3)에 형성된 원형의 장착 구멍(17)에 밀어 넣음으로써 끼움결합 고정되어 있다.

볼트 관통 삽입 구멍(7)은, 공작물 팔레트(3)를 판두께 방향으로 관통시켜 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 축심과 평행하면서 또한 동심형상으로 형성되어 있다.

볼트 관통 삽입 구멍(8)의 상부에는 볼트(4A)의 헤드부를 수용할 수 있는 헤드부 수용구멍(8a)이 형성되어 있다. 볼트(4, 4A)의 헤드부의 상면은, 팔레트(3)의 상면으로부터 미소(微小) 거리만큼 낮은 위치에 설정되어 있기 때문에, 팔레트(3)의 상면에 공작물을 세팅함에 있어서 유리하다. 또한, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)는 같은 구조의 것이다. 또한, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)는, 장착 구멍(17)에 밀어 넣는 것 이외의 고정 수단에 의해 고정하여도 무방하다.

제 1 환상 걸림결합 부재(30)는, 이것을 제 1 기준 부재(10)의 걸림결합 볼록부(13)에 외부에서 끼우고 또한 볼트(4)의 체결력을 작용시킬 때 지름 확대 방향으로 탄성 변형이 가능하며 또한 걸림결합 볼록부(13)의 테이퍼 걸림결합면(10a)에 밀착 상태로 걸림결합될 수 있게 구성되어 있다.

이 때문에, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 내주면의 하반부(下半部)가 테이퍼 걸림결합면(10a)에 밀착 가능한 테이퍼 맞닿음면(30a)으로 형성되고, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 하반부의 외경(外徑)은 상반부(上半部)의 외경보다 약간 작은 지름으로 형성되며, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 하반부의 외주면과 장착 구멍(17)의 내주면의 사이에, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위한 환상 틈새(18)가 형성되어 있다. 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 지름 방향의 두께는, 수평 방향의 위치결정에 필요한 강성(剛性)을 갖는 두께이면 된다.

또한, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 하단이 맞닿음면(3a)보다 하방으로 돌출하지 않도록, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 높이 치수는 장착 구멍(17)의 깊이 치수보다 약간 작게 설정되며, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 상단은 장착 구멍(17)의 상단 벽면에 맞닿아 있다.

또한, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 내주부의 상단부에 스톱 링 홈(30d)이 형성되며, 장착 구멍(17)의 안쪽에는 장착 구멍(17)에 연통되며 또한 제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 내경(內徑)보다 작은 직경을 갖는 원형 오목구멍(17a)이 형성되어 있다(도 16, 도 17 참조).

제 2 환상 걸림결합 부재(40)는, 이것을 제 2 기준 부재(20)의 걸림결합 볼록부(23)에 외부에서 끼우고 또한 볼트(4)의 체결력을 작용시킬 때 지름 확대 방향으로 탄성 변형이 가능하며 또한 걸림결합 볼록부(23)의 2개의 제 2 테이퍼 걸림결합면(20a)에 밀착형상으로 걸림결합이 가능하도록 구성되어 있다.

제 2 환상 걸림결합 부재(40)는, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)와 동일 구조의 부재이며, 제 1 환상 걸림결합 부재(30)와 마찬가지로, 제 2 환상 걸림결합 부재(40)에는 테이퍼 걸림결합면(20a)에 밀착 가능한 테이퍼 맞닿음면(40a)과, 스톱 링 홈(40d)이 형성되어 있다. 공작물 팔레트(3)에는, 스톱 링 홈(40d)에 대응하는 원형 오목구멍(17a)도 형성되어 있다.

또한, 제 1 기준 부재(10)와 제 1 환상 걸림결합 부재(30)와 볼트(4) 등에 의해, 수평 방향으로 위치결정하여 고정하는 제 1 위치결정 고정 기구가 구성되며, 제 2 기준 부재(20)와 제 2 환상 걸림결합 부재(40)와 볼트(4) 등에 의해, 수평 방향으로 위치결정하여 고정하는 제 2 위치결정 고정 기구가 구성되어 있다.

다음으로, 상기의 위치결정 고정 장치(1)의 작용에 대해 설명한다.

베이스 부재(2)는 공작기계의 테이블 등의 위에 미리 세팅하여 고정되어 있다. 공작물 준비 스테이지에 있어서 공작물 팔레트(3)에 하나 또는 복수의 공작물을 부착한 상태에 있어서, 공작물 팔레트(3)를 베이스 부재(2)의 상방으로 반송하여, 베이스 부재(2)의 상면의 기준 좌면(5)에 근접 형상으로 재치(載置)한다.

이때, 공작물 팔레트(3)측의 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)가 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 걸림결합 볼록부(13, 23)에 가볍게 걸림결합되어 있다. 이 상태에서, 2개의 볼트(4)를 볼트 관통 삽입 구멍(7)으로부터 각각 삽입하여, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 걸림결합 볼록부(13, 23)의 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 각각 관통 삽입시킨 상태에서 대응되는 볼트구멍(11)에 각각 나사 결합하여 체결함으로써, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 지름 확대측으로 탄성 변형시켜, 이들의 테이퍼 맞닿음면(30a, 40a)을 테이퍼 걸림결합면(10a, 20a)에 밀착 상태로 걸림결합시켜 고정한다. 다음으로, 2개의 볼트(4A)를 볼트 관통 삽입 구멍(8)으로부터 각각 삽입하여, 베이스 부재(2)의 볼트구멍(9)에 각각 나사 결합하여 체결함으로써, 공작물 팔레트(3)의 한 쌍의 코너부의 근방부를 베이스 부재(2)에 고정한다. 이로써, 공작물 팔레트(3)의 맞닿음면(3a)이 기준 좌면(5)에 밀착한 상태가 된다.

제 1 환상 걸림결합 부재(30)의 테이퍼 맞닿음면(30a)이, 제 1 기준 부재(10)의 걸림결합 볼록부(13)의 테이퍼 걸림결합면(10a)에 밀착하여 수평 방향으로 위치결정되고, 제 2 환상 걸림결합 부재(40)의 테이퍼 맞닿음면(40a)이, 걸림결합 볼록부(23)의 테이퍼 걸림결합면(20a)에 밀착하여 제 1 기준 부재(10)의 축심을 중심으로 하여 수평면 내에서 회전하지 않도록 규제하여 수평 방향으로 위치결정한다. 이렇게 하여, 공작물 팔레트(3)를 베이스 부재(2)에 대해 수평 방향과 연직 방향으로 위치결정하여 고정할 수가 있다.

상기와 같이 고정한 공작물 팔레트(3)를 분리하기 위하여, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)와 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 걸림결합을 해제할 때에는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 볼트 관통 삽입 구멍(7)(볼트구멍)에 걸림결합 해제용 볼트(50)를 나사 결합하고, 상기 볼트(50)의 선단을 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 정상부(頂部)에 맞닿게 한 상태에서 반력(反力)을 취하여, 볼트(50)를 더욱 조여 붙이는 방향으로 회동시킴으로써, 상기의 걸림결합을 해제할 수가 있다.

다음으로, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 교환할 때에는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 원형 받이판(51)을 넣어 끼움결합 구멍(6)의 바닥면에서 받고, 다음으로 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 원형 너트(52)를 승강 가능하게 수용하고, 이어서 스톱 링 홈(10b)에 스톱 링(53)을 장착하며, 다음으로 분리용 볼트(54)를 원형 너트(52)에 나사 결합시켜, 볼트(54)의 선단을 원형 받이판(51)에 맞닿게 한 상태에서 반력을 취하여, 볼트(54)를 더욱 조여 붙이는 방향으로 회동시킴으로써, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 끼움결합 통부(12)를 끼움결합 구멍(6)으로부터 뽑아내어, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 분리할 수가 있다.

다음으로, 공작물 팔레트(3)에 장착된 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 교환할 때에는, 도 16에 나타내는 바와 같이, 원형 오목구멍(17a)에 원형 받이판(55)을 각각 넣고 나서 스톱 링 홈(30d, 40d)에 스톱 링(56)을 장착하고, 다음으로 볼트 관통 삽입 구멍(7)(볼트구멍)에 분리용 볼트(57)를 나사 결합시켜, 원형 받이판(55)과 스톱 링(56)을 하방으로 누름으로써, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 장착 구멍(14)으로부터 분리할 수가 있다.

도 16에 나타내는 분리방법 대신에, 도 17에 나타내는 분리방법을 채용할 수 있다. 원형 오목구멍(17a)에 원형 받이판이 부착된 너트 부재(58)의 원형 받이판(58a)을 넣고 나서 스톱 링 홈(30d, 40d)에 스톱 링(59)을 장착하고, 도어형 부재(60)의 볼트 관통 삽입 구멍(60a)으로부터 관통 삽입시킨 분리용 볼트(61)를 원형 받이판이 부착된 너트 부재(58)의 볼트구멍(58b)에 나사 결합하여 회동시킴으로써, 원형 받이판이 부착된 너트 부재(58)를 하방으로 끌어당김으로써, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 장착 구멍(14)으로부터 분리할 수가 있다.

다음으로, 상기의 위치결정 고정 장치(1)가 거두는 효과에 대해 설명한다.

제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 끼움결합 통부(12)를 베이스 부재(2)의 끼움결합 구멍(6)에 끼움결합 고정함으로써, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 베이스 부재(2)에 고정하는 구조로 하고, 끼움결합 통부(12)는 걸림결합 볼록부(13, 23)보다 작은 외경을 갖는 것이기 때문에, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 간단화·소형화하여 제작비(재료비, 가공비, 조립 설치비)를 대폭 저감할 수가 있다. 또한, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 베이스 부재(2)에 배치할 때의 자유도(自由度)도 커진다.

제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 있어서, 걸림결합 볼록부(13, 23)의 하단에 기단 맞닿음면(15)을 형성하여, 기준 좌면(5)에 맞닿게 한 구조로 하였기 때문에, 기준 좌면(5)에 대한 걸림결합 볼록부(13, 23)의 높이 방향의 위치를 양호한 정밀도로 설정할 수가 있다. 이 때문에, 공작물 팔레트(3)를 수평 방향으로 위치결정하는 위치결정 정밀도를 높일 수가 있다. 또, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)와 장착 구멍(17)의 내주면의 사이에 형성한 간단한 구성의 환상 틈새(18)를 통해 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 탄성 변형을 촉진할 수가 있다.

제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 형성한 볼트 관통 삽입 구멍(14)과, 공작물 팔레트(3)에 형성한 볼트 관통 삽입 구멍(7)에 관통 삽입시킨 볼트(4)를, 베이스 부재(2)에 형성한 볼트구멍(11)에 나사 결합시키기 때문에, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 볼트 체결력이 직접 작용하지 않으므로, 끼움결합 구멍(6)에 대해 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 끼움결합 통부(12)가 이동할 우려가 없어, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 의한 수평 방향 위치결정 정밀도를 높이는데 있어서 유리하다.

2개의 볼트(4A)를, 공작물 팔레트(3)의 2개의 볼트 관통 삽입 구멍(8)에 관통 삽입시켜, 베이스 부재(2)의 볼트구멍(9)에 각각 나사 결합시킴으로써, 공작물 팔레트(3)를 베이스 부재(2)에 고정하는 고정력을 강화할 수가 있다.

볼트 관통 삽입 구멍(7, 8)의 상부에, 볼트 헤드부를 수용하는 헤드부 수용구멍(7a, 8a)을 형성하기 때문에, 볼트 헤드부가 공작물 팔레트(3)의 상면으로 돌출하는 일이 없어, 공작물 팔레트(3)의 상면에 공작물을 세팅함에 있어서 유리하다.

또한, 베이스 부재(2)에 대한 공작물 팔레트(3)측의 제작 오차에 의해, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 축심(軸心)간의 거리와, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 축심간 거리가 미소(微小)하게 다른 경우에도, 제 2 환상 걸림결합 부재(40)의 중심선(L)의 방향으로의 약간의 위치 어긋남은 허용되기 때문에, 공작물 팔레트(3)의 위치결정 고정이 가능하다.

상기 팔레트 위치결정 고정 장치(1)에 있어서는, 4개의 볼트(4, 4A)의 체결력에 의해 공작물 팔레트(3)를 고정하는 구조이기 때문에, 클램프용의 유압 실린더 등을 설치할 필요가 없으며, 클램프하기 위한 기구가 간단한 구조가 되기 때문에, 제작비를 대폭 저감할 수가 있다.

베이스 부재(2)의 상면의 전역을 기준 좌면(5)에 형성하였기 때문에, 베이스 부재(2)의 상면과 공작물 팔레트(3)의 맞닿음면(3a)의 사이에 틈새가 없어, 공작물 팔레트(3)가 상하 방향으로 탄성 변형할 우려가 없고, 베이스 부재(2)와 공작물 팔레트(3)의 사이에 절삭가루(切粉) 등이 침입하지 않는다. 베이스 부재(2)의 상면에, 공작물 팔레트(3)의 맞닿음면(3a)을 착좌시키는 기준 좌면(5)을 형성하였기 때문에, 베이스 부재(2)를 활용하여 기준 좌면(5)을 형성할 수가 있다.

다음으로, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 부분적으로 변경하는 예에 대해 설명한다.

(1) 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위하여, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 둘레방향의 1곳을 분단(分斷)하는 분단부, 또는 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 둘레방향의 복수 부위를 부분적으로 분단하는 부분 분단부를 형성한다.

(2) 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위하여, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 예컨대 하반부에, 베이스 부재(2)측에 개구하는 깊은 홈 형상의 환상 홈(30b, 40b)을 형성하고, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40) 중 환상 홈(30b, 40b)보다 내측의 부분에 지름 확대측으로 탄성 변형 가능한 환상 걸림결합 벽부(30c, 40c)를 형성한다.

(3) 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 걸림결합시켜 볼트(4)를 체결하였을 때에, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 지름 축소측으로 탄성 변형시키도록 구성하여도 무방하다. 이 경우, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)와 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 양방(兩方)을 탄성 변형 가능하게 구성하여도 무방하며, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)만 탄성 변형 가능하게 구성하여도 무방하다. 예컨대, 후술하는 도 28에 나타낸 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에서는, 상기와 같은 지름 축소측으로의 탄성 변형이 이루어지기 쉬운 구성으로 되어 있다.

(4) 상기 스톱 링 홈(10b, 30d, 40d), 원형 오목구멍(17a)은, 필수적인 것은 아니므로 생략이 가능하다. 또한, 볼트 관통 삽입 구멍(7)을 볼트구멍이 아닌 단순한 볼트 관통 삽입 구멍으로 형성하여도 무방하다. 이 경우, 공작물 팔레트(3)의 볼트구멍(도시 생략)에 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)와 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)의 걸림결합 해제용의 복수의 볼트를 부착해 두어도 무방하다. 또, 이들 볼트 대신에, 베이스 부재(2)에 공작물 팔레트(3)를 분리하기 위한 복수의 유압 실린더를 도입하여도 무방하다.

[실시예 2]

도 18에 나타내는 바와 같이, 본 위치결정 고정 장치의 베이스 부재(2A)에 있어서는, 상기 제 2 기준 부재(20) 대신에 제 1 기준 부재(10)를 설치한다. 그 밖의 구성은, 실시예 1과 같으며, 실시예 1과 같은 것에는 같은 부호를 사용하고 설명을 생략한다.

[실시예 3]

도 19, 도 20에 나타내는 바와 같이, 본 위치결정 고정 장치에 있어서는, 베이스 부재(2B)의 4개의 코너부 근방 부위에 제 1 기준 부재(10)를 각각 설치하는 동시에, 공작물 팔레트(3B)에는, 상기 4개의 제 1 기준 부재(10)에 걸림결합 가능한 4개의 제 1 환상 걸림결합 부재(30)를 설치한다. 또한, 베이스 부재(2B) 중, 제 1 기준 부재(10)의 하방의 부분에는 볼트구멍(11)을 형성한다. 그 밖의 구성은, 실시예 1과 같으며, 실시예 1과 같은 것에는 같은 부호를 사용하고 설명을 생략한다. 상기 위치결정 고정 장치에 있어서는, 공작물 팔레트(3B)의 네 코너의 근방부를 연직 방향과 수평 방향으로 위치결정하는 정밀도를 높일 수 있기 때문에, 공작물 팔레트(3B)의 전체를 연직 방향과 수평 방향으로 위치결정하는 정밀도를 한층 높일 수가 있다.

[실시예 4]

도 21, 도 22에 나타내는 바와 같이, 본 위치결정 고정 장치에 있어서는, 실시예 1의 베이스 부재(2)와 마찬가지로, 베이스 부재(2C)에 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 설치하는 동시에, 상기 한 쌍의 볼트구멍(9) 대신에 한 쌍의 제 1 기준 부재(10)를 설치하고, 이들 추가된 제 1 기준 부재(10)의 하방에는 볼트구멍(11)도 형성한다. 공작물 팔레트(3C)에는, 실시예 1의 공작물 팔레트(3)와 마찬가지로, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 설치하는 동시에, 상기의 추가된 한 쌍의 제 1 기준 부재(10)에 대응하는 한 쌍의 제 1 환상 걸림결합 부재(30)를 설치한다. 그 밖의 구성은, 실시예 1과 같으며, 실시예 1과 같은 것에 대해서는 같은 부호를 사용하고 설명을 생략한다.

[실시예 5]

도 23, 도 24에 나타내는 바와 같이, 제 2 기준 부재(20)로서 제 1 기준 부재(10)와 동일 구조의 것이 채용되며, 끼움결합 통부(12)를 끼움결합시키는 끼움결합 구멍(6A)이 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 축심끼리를 연결하는 중심선(L)의 방향으로 장축(長軸)을 갖는 타원형 끼움결합 구멍으로 형성된다. 상기 타원형 끼움결합 구멍을 통해 끼움결합 통부(12)(즉, 제 2 기준 부재(20))가, 중심선(L)의 방향으로 약간 이동 가능하기 때문에, 베이스 부재(2)에 대한 공작물 팔레트(3)측의 제작 오차(예컨대, 수 ㎛~수 10㎛)를 흡수할 수 있다. 기준 부재의 종류가 1 종류가 되기 때문에 유리하다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 같다.

[실시예 6]

도 25, 도 26에 나타내는 바와 같이, 제 2 기준 부재(20A)의 걸림결합 볼록부(23)는, 제 1 기준 부재(10)의 걸림결합 볼록부(13)와 동일 형상으로 형성되며, 제 2 기준 부재(20A)의 끼움결합 통부(12A)에는 부시(bush; 64)가 장착되고, 부시(64)는 스톱 링(65)에 의해 빠짐이 방지되어 있다. 부시(64)의 외형은 상방에서 볼 때 원형이며, 끼움결합 통부(12A)와 부시(64)는 베이스 부재(2)의 원형의 끼움결합 구멍(66)에 끼움결합되어 있다. 부시(64)에는 상기 중심선(L)의 방향으로 장축(長軸)을 갖는 타원형 구멍(67)이 형성되어 있다. 상기 타원형 구멍(67)을 통해, 끼움결합 통부(12A)가 상기 중심선(L)의 방향으로 약간 이동 가능하기 때문에, 베이스 부재(2)에 대한 공작물 팔레트(3)측의 제작 오차를 흡수할 수가 있다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 같다.

[실시예 7]

도 27에 나타내는 팔레트 위치결정 고정 장치(1D)에 있어서는, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 공작물 팔레트(3D)에 형성한 끼움결합 구멍(6)에 장착하고, 제 1, 제 2 환상 걸림결합 부재(30, 40)를 베이스 부재(2D)에 설치하고 있다. 이 경우, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에 대응하는 위치에 있어서, 공작물 팔레트(3D)에는 볼트 관통 삽입 구멍(7)과, 그 헤드부 수용구멍(7a)이 형성되고, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)에는 볼트 관통 삽입 구멍(14)이 형성되며, 베이스 부재(2D)에는, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 볼트 관통 삽입 구멍(14)에 연통되는 볼트구멍(11)이 형성된다. 그 밖의 구성은 실시예 1과 같다.

다음으로, 상기 실시예를 부분적으로 변경하는 예에 대해 설명한다.

(1) 도 28에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)의 볼트 관통 삽입 구멍(14)의 상반부(上半部)에 볼트구멍(14a)을 형성하고, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 교환할 때에는, 볼트구멍(14a)에 분리용의 볼트(70)를 나사 결합하여, 그 볼트(70)를 상방으로 잡아당겨 구동함으로써, 제 1, 제 2 기준 부재(10, 20)를 분리하도록 구성하여도 무방하다.

(2) 도 29에 나타내는 바와 같이, 기준 부재(10A)와 환상 걸림결합 부재(30A)로 위치결정 기구(80)를 구성하고, 상기 위치결정 기구(80)의 근방 부위에 있어서, 공작물 팔레트(3)에 볼트 관통 삽입 구멍(81)을 형성하는 동시에, 베이스 부재(2)에는 볼트 관통 삽입 구멍(81)에 대응하는 볼트구멍(82)을 형성하며, 볼트 관통 삽입 구멍(81)에 관통 삽입시킨 고정용 볼트(83)를 볼트구멍(82)에 나사 결합시킴으로써, 공작물 팔레트(3)를 베이스 부재(2)에 고정한다. 볼트 관통 삽입 구멍(81)과 볼트구멍(82)과 볼트(83)로 고정 기구(84)가 구성되며, 상기 위치결정 기구(80)와 고정 기구(84)로 위치결정 고정 기구가 구성된다.

또한, 볼트 관통 삽입 구멍(81)은, 볼트(83)를 관통 삽입할 수 있는 볼트구멍으로 형성되며, 기준 부재(10A)와 환상 걸림결합 부재(30A)간의 걸림결합을 해제할 때에는, 볼트 관통 삽입 구멍(81)에 걸림결합 해제용의 볼트(도시 생략)를 나사 결합시켜, 그 볼트의 선단을 베이스 부재(2)에 맞닿은 상태에서 반력을 취하여, 상기의 걸림결합을 해제한다.

(3) 소형의 대상 물체를 위치결정 고정하는 경우, 도 7에 나타내는 바와 같은 기준 부재(10)와 환상 걸림결합 부재(30)와 볼트(4)로 이루어지는 1세트의 위치결정 고정 기구로 위치결정 고정할 수도 있다. 또는, 도 29에 나타내는 바와 같은 1세트의 위치결정 고정 기구를 채용할 수도 있다.

(4) 상기 기준 좌면(5)은 반드시 베이스 부재(2)의 상면의 전역에 형성할 필요는 없으며, 베이스 부재(2)의 상면의 복수 부위에 형성하여도 무방하다. 마찬가지로, 기준 좌면(5)에 맞닿는 맞닿음면(3a)은, 반드시 공작물 팔레트(3)의 하면의 전역에 형성할 필요는 없고, 공작물 팔레트(3)의 하면의 복수 부위에 형성하여도 무방하다.

(5) 상기 볼트(4, 4A)의 헤드부는, 헤드부 수용구멍에 수용하지 않고, 공작물 팔레트(3)의 상면으로부터 돌출시켜도 무방하다.

(6) 상기 기준 부재(10, 20)나 환상 걸림결합 부재(30, 40)는, 교환하지 않는 경우도 있기 때문에, 스톱 링 홈(10b, 30d, 40d) 및 원형 오목구멍(17a)은 필수적인 것은 아니며 생략하여도 무방하다.

(7) 상기 대상 물체는, 공작물 팔레트(3)로 한정되는 것은 아니며, 각종의 물품이나 부재나 공구 등을 위치결정하여 고정하는 장치에 본 발명을 적용할 수가 있다. 예컨대, 공작물 등을 고정하는 바이스(vise)의 클로(claw) 부재(대상 물체)를 베이스 부재에 위치결정하여 고정하는 구조에도 본 발명을 적용할 수가 있다. 또, 선반의 척(chuck) 장치의 클로 부재(대상 물체)를 베이스 부재에 위치결정하여 고정하는 구조에도 본 발명을 적용할 수가 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명에 관한 물체 위치결정 고정 장치는, 공작물 팔레트, 바이스 장치, 척 장치 등에 관한 기술 분야에 있어서, 베이스 부재 위에 대상 물체를 위치결정하여 고정하는 각종 기구에 적용할 수 있다.

1, 1D; 팔레트 위치결정 고정 장치
2, 2A~2D; 베이스 부재
3, 3B~3D; 공작물 팔레트(work pallet)
3a; 맞닿음면
4; 볼트
5; 기준 좌면(座面)
6; 끼움결합 구멍
7, 8; 볼트 관통 삽입 구멍
7a, 8a; 헤드부 수용구멍
9, 11; 볼트구멍
10, 20; 기준 부재
10a, 20a; 테이퍼 걸림결합면
10b; 스톱 링 홈(stop ring groove)
12; 끼움결합 통부(筒部)
13, 23; 걸림결합 볼록부
15; 기단(基端) 맞닿음면
17; 장착 구멍
17a; 원형 오목구멍
18; 환상(環狀) 틈새
30, 40; 환상 걸림결합 부재
30a, 40a; 테이퍼 맞닿음면
30b, 40b; 환상 홈
30d, 40d; 스톱 링 홈

Claims

베이스 부재 위에 대상 물체를 수평 방향과 연직(鉛直) 방향으로 위치결정하여 고정하는 물체 위치결정 고정 장치로서,
상기 베이스 부재는 연직 방향 위치결정을 위한 기준 좌면(座面)을 구비하는 동시에, 상기 대상 물체는 상기 기준 좌면에 맞닿을 수 있는 맞닿음면을 구비하고,
상기 베이스 부재와 대상 물체의 일방(一方)은, 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면에 개구(開口)하도록 형성된 끼움결합 구멍과, 상기 끼움결합 구멍에 고정된 기준 부재를 구비하고,
상기 베이스 부재와 대상 물체의 타방(他方)은, 상기 기준 부재에 대응하는 위치에 상기 맞닿음면 또는 기준 좌면에 개구하도록 형성된 장착 구멍과, 상기 장착 구멍 내에 고정된 환상(環狀) 걸림결합 부재를 구비하며,
상기 기준 부재는, 상기 끼움결합 구멍에 끼움결합 고정된 끼움결합 통부(筒部)와, 상기 끼움결합 통부보다 큰 외경(外徑)을 갖도록 상기 끼움결합 통부에 일체 형성되고 또한 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면으로부터 상기 타방측으로 돌출하는 걸림결합 볼록부와, 상기 걸림결합 볼록부의 외주면의 적어도 일부에 형성되며 또한 상기 타방측을 향해 지름이 작아지는(小徑化) 테이퍼 걸림결합면과, 상기 걸림결합 볼록부의 끼움결합 통부측의 기단(基端)에 형성되며 또한 상기 기준 좌면 또는 상기 맞닿음면에 맞닿은 기단 맞닿음면을 구비하고,
상기 환상 걸림결합 부재는, 상기 맞닿음면을 상기 기준 좌면에 맞닿게 할 때, 상기 환상 걸림결합 부재 또는 상기 걸림결합 볼록부의 탄성 변형을 통해, 상기 걸림결합 볼록부의 테이퍼 걸림결합면에 밀착상태로 걸림결합 가능한 테이퍼 맞닿음면을 구비한
것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 1항에 있어서,
복수의 상기 기준 부재를 서로 이격(離隔)된 위치에 설치하고, 이들 복수의 기준 부재에 각각 대응하는 복수의 상기 끼움결합 구멍, 복수의 상기 장착 구멍 및 복수의 상기 환상 걸림결합 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 환상 걸림결합 부재의 외주면과 상기 장착 구멍의 내주면의 사이의 적어도 일부에, 환상 걸림결합 부재의 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위한 환상 틈새를 형성한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환상 걸림결합 부재에, 그 지름 확대 방향으로의 탄성 변형을 촉진하기 위한 상기 기준 좌면 또는 맞닿음면측에 개구된 환상 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기준 부재는 제 1 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하고, 상기 대상 물체는 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 2 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하며, 상기 베이스 부재는 제 1, 제 2 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 1 볼트구멍을 구비하고, 상기 대상 물체의 상방으로부터 제 1, 제 2 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시켜 상기 제 1 볼트구멍에 나사 결합시키는 제 1 볼트를 설치한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 5항에 있어서,
상기 대상 물체는 상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍과 다른 제 3 볼트 관통 삽입 구멍을 구비하고, 상기 베이스 부재는 상기 제 3 볼트 관통 삽입 구멍에 대응하는 제 2 볼트구멍을 구비하며, 상기 대상 물체의 상방으로부터 제 3 볼트 관통 삽입 구멍에 관통 삽입시켜 상기 제 2 볼트구멍에 나사 결합시키는 제 2 볼트를 설치한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 6항에 있어서,
상기 제 2, 제 3 볼트 관통 삽입 구멍의 상부에는, 제 1, 제 2 볼트의 헤드부를 각각 수용하는 헤드부 수용구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제 2 볼트 관통 삽입 구멍을 상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍보다 지름이 큰 볼트구멍으로서 상기 제 1 볼트가 관통 삽입될 수 있는 볼트구멍으로 구성한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제 1 볼트 관통 삽입 구멍에 스톱 링 홈(stop ring groove)을 형성한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장착 구멍의 안쪽에 장착 구멍과 연통(連通)되는 원형 오목구멍을 형성하고, 상기 환상 걸림결합 부재의 내주부에 스톱 링 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 물체 위치결정 고정 장치.