KR20200038382A

KR20200038382A - 전동 클램핑 장치

Info

Publication number: KR20200038382A
Application number: KR1020180117718A
Authority: KR
Inventors: 강정훈; 이강희; 김종원; 전영재; 추경성
Original assignee: 에너지움 주식회사
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-13
Also published as: US11123844B2; EP3632620B1; JP6854315B2; US20200101583A1; EP3632620A1; JP2020055094A; CN110980254A; KR102111614B1

Abstract

본체, 구동력을 제공하는 구동 모터, 상기 구동 모터의 구동력의 크기를 변환하여 전달하는 구동력 전달부, 일측이 상기 구동력 전달부와 연결되어 상기 구동력 전달부의 회전 운동을 왕복 운동으로 변환시키는 슬라이딩 크랭크부, 일측이 상기 슬라이딩 크랭크부의 타측과 연결되며, 탄성 변형 가능한 링크를 포함하는 토글 링크부 및 일측이 상기 토글 링크부와 연결되며, 타측이 대상물을 클램핑 또는 언클램핑하는 클램프부를 포함하는 전동 클램핑 장치가 소개된다. 이 밖의 다른 실시예가 가능하다.

Description

전동 클램핑 장치 {ELECTRICAL CLAMPING DEVICE}

본 발명은 패널을 파지하는 클램핑 장치에 관한 것으로, 전체적인 크기를 소형화시키고, 개선된 구동력 전달 구조를 통해 파지 토크를 향상시키며, 다양한 두께의 패널을 안정적으로 파지할 수 있도록 하는 전동 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 클램핑 장치는 패널의 운반작업이나, 절삭, 용접 등의 가공 작업 시에 패널을 고정하기 위한 장치로서, 각 가공 작업마다 패널의 단면형상 두께 등에 따라 파지 토크나 파지 부위 등이 상이하며 클램핑 장치의 구조 또한 상이할 수 있다.

종래의 클램핑 장치는 공압 또는 유압을 활용한 실린더를 주로 사용하여 패널을 파지하였다. 그러나 이러한 클램핑 장치는 실린더 자체의 크기뿐만 아니라, 실린더의 동작을 위한 공압 유압 공급 배관이 필요하여 클램핑 장치의 크기가 커질 뿐만 아니라, 작동 구조도 복잡해질 수 있었다.

또한, 다양한 두께의 패널을 파지하기 위해서는 파지 토크를 변화시기기 위해 구동력 전달 메커니즘을 변경하거나, 파지 토크가 다른 별도의 클램핑 장치를 마련해야 하는 문제점이 있었다.

이에 따라 구조를 가지면서도 다양한 두께에 판넬을 파지할 수 있도록 파지 토크를 향상 또는 변화시킬 수 있는 구동력 전달 메커니즘의 개발을 필요로 하였다.

본 발명은 모터를 구동원으로 사용하여 전체 사이즈를 축소시키고, 슬라이딩 크랭크부, 가이드 홈 및 변형된 토글 링크부를 적용하여 파지 토크를 크게 향상시킬 수 있는 전동 클램핑 장치를 제공하는데 있다.

구체적으로 곡선과 직선으로 형성된 가이드 홈을 통해 클램프 몸체가 가동하는 범위를 늘리고, 탄성 링크를 활용하여 구동력 전달 메커니즘의 변경없이 파지할 수 있는 패널의 두께를 다양화시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치는 본체; 구동력을 제공하는 구동 모터; 상기 구동 모터의 구동력의 크기를 변환하여 전달하는 구동력 전달부; 일측이 상기 구동력 전달부와 연결되어 상기 구동력 전달부의 회전 운동을 왕복 운동으로 변환시키는 슬라이딩 크랭크부; 일측이 상기 슬라이딩 크랭크부의 타측과 연결되며, 탄성 변형 가능한 링크를 포함하는 토글 링크부; 및 일측이 상기 토글 링크부와 연결되며, 타측이 대상물을 클램핑 또는 언클램핑하는 클램프부;를 포함할 수 있다.

상기 구동력 전달부는, 복수개의 기어가 맞물려 형성되고, 상기 복수개의 기어 중에서 상기 슬라이딩 크랭크부와 연결되는 말단 기어는 상기 구동 모터의 회전속도보다는 느리되 구동력은 증가되도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 슬라이딩 크랭크부는 일측이 상기 구동력 전달부의 말단 기어와 연결되되, 상기 말단 기어의 회전 중심으로부터 반지름 방향으로 이격되어 결합되고, 타측은 상기 토글 링크부와 결합된 크랭크 암; 상기 크랭크 암의 일측과 타측 사이에 형성되되, 상기 크랭크 암의 일측과 타측을 연결한 가상의 직선으로부터 이격되어 형성된 크랭크 슬라이더; 및 상기 본체에 형성되고, 상기 크랭크 슬라이더의 이동 경로를 제공하는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 가이드 홈은, 상기 말단 기어와 인접하여 형성된 곡선 구간과 상기 곡선 구간에서 연장된 직선 구간을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 크랭크 암의 일측은 상기 말단 기어의 회전을 따라 회전왕복운동을 하며, 상기 크랭크 암의 타측은 상기 가이드 홈을 따라 선형왕복운동을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 토글 링크부는, 일측이 상기 크랭크 암의 타측과 연결되고, 탄성 변형이 가능한 탄성 링크; 및 일측은 상기 탄성 링크의 타측과 연결되고, 타측은 상기 클램프부와 연결되되, 연결부분의 위치는 고정되나 회전 가능하게 연결되며, 상기 탄성 링크의 작동에 따라 상기 클램프부를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 회전 링크;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 탄성 링크는 양측 단부보다 중심부가 더 두껍게 형성되고, 상기 중심부에는 상기 탄성 링크의 일측 및 타측의 연결부분을 서로 연결한 가상의 직선을 향하여 상기 가상의 직선과 교차하도록 복수개의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 복수개의 슬릿은 상기 가상의 직선 방향에 대해 서로 소정의 간격을 두고 형성되어 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 복수개의 슬릿은 웨이브 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 클램프부는, 일측이 상기 회전 링크와 연결되어 연결부분의 위치는 고정되되 회전 가능하게 연결된 클램프 몸체; 상기 클램프 몸체의 타측에 돌출되어 형성되고, 상기 대상물과 접촉하는 클램프 팁; 상기 클램프 몸체의 회전반경 내에 위치하고 상기 본체에 고정되도록 형성된 로케이터 몸체; 및 상기 로케이터 몸체에서 돌출되어 형성되고, 상기 클램프 몸체의 회전에 따라 상기 클램프 팁의 위치에 대응하여 위치하며, 상기 클램프 팁과 함께 상기 대상물을 파지하는 로케이터 팁;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

구동 모터를 구동원으로 사용함에 따라 장치의 크기를 최소화 시킬 수 있으며, 클램프 본체를 회전시키는 구동력 전달 구조 중에서 가이드 홈의 형상적 특징에 따라 클램프 본체가 언클램핑 되는 각도를 넓힐 수 있으며, 패널과 같은 대상물의 파지력을 향상시킬 수 있다.

또한, 탄성 링크를 통해 다양한 패널의 두께도 클램프부, 토글 링크부 또는 슬라이딩 크랭크부와 같은 구동력 전달 메커니즘의 변경없이 파지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 내부 구조를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 클램핑 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 언클램핑 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 가이드 홈을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치의 탄성 링크를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 탄성 링크를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 외형을 나타낸 사시도이고, 도 2는 전동 클램핑 장치(10)의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 전동 클램핑 장치(10)의 내부 구조를 정면에서 살펴본 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)는 본체(100), 구동 모터(200), 구동력 전달부(300), 슬라이딩 크랭크부(400), 토글 링크부(500) 및 클램프부(600)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 본체(100)는 앞서 설명한 구동력 전달부(300), 슬라이딩 크랭크부(400), 토글 링크부(500) 등을 내장하는 하우징 형태일 수 있다. 본체(100)는 전동 클램핑 장치(10)의 외관을 형성하면서 구동력 전달부(300), 슬라이딩 크랭크부(400) 및 토글 링크부(500)의 동작이 외력에 의해 간섭되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동 모터(200)는 구동력 전달부(300), 크랭크부 및 토글 링크부(500) 동작을 위한 구동력을 제공하며, 본체(100)에 내장될 수도 있고 본체(100) 외부에 노출되도록 배치될 수 있다. 구동 모터(200)는 회전 방향 및 회전 수의 조절이 가능한 서보모터가 사용될 수 있으나, 이에 국한되지 않고, DC모터, AC모터. 유도 전동기, 브러시리스 모터 등 다양한 종류의 모터가 사용될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 구체적인 구조는 도 4 내지 도 7과 함께 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 클램핑 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 언클램핑 상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 가이드 홈(430)을 확대하여 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)의 탄성 링크(510)를 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 구동력 전달부(300)는 구동 모터(200)와 연결되어 후술하는 슬라이딩 크랭크부(400)에 구동 모터(200)의 구동력을 변환하여 전달하는 역할을 할 수 있다. 구동력 전달부(300)는 복수개의 서로 다른 크기의 기어가 맞물려 형성될 수 있다. 예를 들어 크기가 서로 달라 기어의 이빨 수가 다른 복수개의 스퍼(spur)기어가 치합되어 형성될 수 있다. 서로 다른 크기의 기어가 맞물리며 기어비가 형성되고, 이를 통해 구동 모터(200)의 회전수 및 구동력을 변환하여 슬라이딩 크랭크부(400)에 전달할 수 있다. 구체적으로 구동 모터(200)의 회전수 및 구동력과 비교하여 슬라이딩 크랭크부(400)와 직접 연결되는 말단 기어(310)는 회전수는 낮아지고 구동력은 증가할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 구동력 전달부(300)의 예로서 스퍼 기어가 적용된 경우를 설명하였으나, 구동 모터(200)의 구동력을 전달할 수 있는 구성이라면 어느 구성이라도 가능하여 굳이 제한하지는 않는다. 예를 들어, 웜휠 웜기어 구조 또는 헬리컬 기어 등을 적용할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 크랭크부(400)는 크랭크 암(410), 크랭크 슬라이더(420) 및 가이드 홈(430)을 포함할 수 있다. 슬라이딩 크랭크부(400)는 일측이 구동력 전달부(300)의 말단 기어(310)와 연결되고 타측이 후술할 토글 링크부(500)와 연결되며, 크랭크 슬라이더(420)가 가이드 홈(430)을 따라 이동함으로써 구동력 전달부(300)의 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환시킬 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 크랭크 암(410)은 일측이 말단 기어(310)와 연결되되 말단 기어(310)의 회전 중심으로부터 반지름 방향으로 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 이때, 크랭크 암(410)과 말단 기어(310)가 소정 간격 이격되어 결합됨으로써 말단 기어(310)의 정회전 또는 역회전에 따라 크랭크 암(410)을 밀거나 당기도록 힘을 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크 암(410)은 크랭크 슬라이더(420)를 포함할 수 있으며, 크랭크 암(410)으로부터 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 크랭크 슬라이더(420)는 후술할 가이드 홈(430)에 삽입되어 가이드 홈(430)을 따라 이동할 수 있다. 크랭크 슬라이더(420)는 전동 클램핑 장치(10)가 패널과 같은 대상물을 파지할 때, 클램프부(600) 및 토글 링크부(500)를 통해 전달되는 패널 자체의 무게 및 구동 모터(200)로부터 전달되는 구동력을 패널까지 전달하는 과정에서 가장 많이 하중을 받게 되는 구성일 수 있다. 하중을 받는 상태에서 가이드 홈(430)을 따라 이동해야 하는바, 원통형상의 베어링 등을 사용하여 마찰을 감소시키도록 할 수 있다

본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크 슬라이더(420)는 크랭크 암(410)이 말단 기어(310)와 연결되는 일측과 토글 링크부(500)와 연결되는 타측 사이에 위치하되, 크랭크 암(410)의 일측과 타측을 연결하는 가상의 직선 상에서 벗어나 위치할 수 있다. 크랭크 암(410)에 힘이 작용하는 부분을 살펴보면, 말단 기어(310)로부터 구동력을 전달받는 일측, 후술할 토글 링크부(500)의 탄성 링크(510)와 연결되는 타측 및 가이드 홈(430)을 따라 이동하는 크랭크 슬라이더(420) 부분으로 총 세곳이 될 수 있다. 이 때, 크랭크 슬라이더(420)의 위치가 크랭크 암(410)의 일측과 타측을 연결하는 가상의 직선에서 벗어나도록 위치하고, 크랭크 슬라이더(420)가 가이드 홈(430)을 따라 이동하며 지지점 역할을 함으로써 말단 기어(310)에서 크랭크 암(410)으로 전달되는 힘의 방향을 크랭크 슬라이더(420)를 중심으로 절곡시켜 탄성 링크(510)에 전달할 수 있게 된다.

도 6을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 홈(430)은 본체(100)에 형성되며 앞서 설명한 크랭크 슬라이더(420)의 이동경로를 제공할 수 있다. 가이드 홈(430)은 말단 기어(310)와 인접하여 곡선 구간(431)이 형성될 수 있고, 곡선 구간(431)에서 연장되어 직선 구간(433)이 형성될 수 있다.

곡선 구간(431)은 클램프 본체(100)가 벌어지는 범위에 관여할 수 있고, 직선 구간(433)은 클램프 본체(100)가 패널을 파지하는 파지력에 관여할 수 있다. 도 4 내지 도 5의 클램핑 및 언클램핑 상태 도면을 함께 참조하여 살펴보면, 클램프 몸체(610)가 벌어지는 범위는 크랭크 슬라이더(420)의 좌우 방향의 이동거리에 영향을 수 있고, 클램프 몸체(610)의 파지력은 상하 방향의 이동거리에 영향을 받을 수 있다.

도 4 또는 도 5의 도시상태를 기준으로 가이드 홈(430)은 좌측에서 우상향 대각선 방향으로 형성되되, 곡선 구간(431)을 좌우방향으로 형성시켜 크랭크 슬라이더(420)의 좌우방향의 이동반경을 증가시킴으로 클램프 몸체(610)의 벌어지는 범위를 커지게 할 수 있다. 다만, 좌우 방향으로 직선이 아닌 곡선으로 형성함은 도 5와 같은 상태에서 말단 기어(310)가 초기 구동시 크랭크 슬라이더(420)가 가이드 홈(430)이 끼어 움직이지 못하는 것을 방지하기 위함일 수 있다. 크랭크 암(410)의 일측이 말단 기어(310)를 따라 초반에 곡선으로 구동하는 것에 맞추어 곡선으로 형성시킬 수 있다. 곡선구간 이후 우상향의 대각선의 직선 구간(433)을 통해 클램프 몸체(610)가 점점 클램핑 되며 패널을 강하게 파지할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 토글 링크부(500)는 클램프부(600)와 연결되며, 클램프부(600)에 회전력을 전달하여 상기 클램프부(600)를 클램핑 또는 언클램핑 상태로 회전시키는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 토글 링크부(500)는 탄성 링크(510) 및 회전 링크(520)를 포함할 수 있다.

탄성 링크(510)의 일측은 크랭크 암(410)의 타측과 연결되며 크랭크 암(410)이 동작시, 연결부위를 중심으로 회동 할 수 있다. 회전 링크(520)의 일측은 탄성 링크(510) 타측과 연결되고, 회전 링크(520)의 타측은 클램프 몸체(610)와 연결될 수 있다. 다만 회전 링크(520)의 타측은 클램프 몸체(610)화 함께 연결부위의 위치가 본체(100)에 대해 고정되도록 설치되되 해당 위치를 중심으로 회전할 수 있도록 설치될 수 있다. 즉 클램프 몸체(610)가 클램핑 및 언클램핑 과정의 회전중심을 고정하여 제공하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 링크(510)는 소정의 범위 내에서 탄성 변형이 가능하도록 형성될 수 있다.

예를 들어서 도 5의 언클램핑 상태에서 도 4의 클램핑 상태로 변형되며 패널을 파지할 때, 얇은 두께의 패널의 경우 도 4의 상태에서도 후술할 클램프 팁(620) 또는 로케이터 팁(640)의 탄성변형에 의해 패널에 손상을 가하지 않고 파지할 수 있다. 그러나, 일정 두께 이상의 패널을 파지할 때에는 패널의 두께를 고려하여 슬라이딩 크랭크부(400) 또는 토글 링크부(500)의 구성을 조정이 필요할 수 있다. 예를 들어 도 4와 같은 클램핑 상태에서 클램프 팁(620)과 로케이터 팁(640)이 약간 벌어져 있도록 조절해야 두꺼운 패널을 손상없이 파지할 수 있다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)는 토글 링크부(500)의 탄성 링크(510) 자체가 패널의 두께 차이에 따라 슬라이딩 크랭크부(400) 또는 토글 링크부(500) 조정되어야 할 부분을 탄성 변형을 통해 흡수하여 다양한 두께의 패널을 손상없이 파지할 수 있다.

도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 링크(510)를 살펴보면, 전체적으로 막대 형상이되 양측 단부보다 그 사이의 중심부 두껍게 형성되며, 중앙부 부분에 복수개의 슬릿(511)이 형성된 모양일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿(511)은 중심부 외곽에서 내부로 함몰되는 형태로 형성될 수 있는데, 탄성 링크(510)의 일측 및 타측을 서로 연결한 가상의 직선을 그렸을 때, 슬릿(511) 상호간에는 교차하지 않고, 가상의 직선과 교차하도록 형성될 수 있다. 즉, 슬릿(511)은 가상의 직선 방향에 대해서 소정의 간격 두고 형성되어 서로 중첩되지 않도록 형성될 수 있다. 슬릿(511)은 웨이브 형상으로 형성될 수 있으며, 탄성 링크(510)의 중심점을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있다. 슬릿(511)이 웨이브 형상으로 형성되어, 직선으로 형성될 때에 비하여 응력이 집중되는 절곡포인트를 감소시킬 수 있고, 부분별 탄성 링크(510)의 두께를 조절할 수 있게 된다.

예를들어 도 7의 도시상태를 기준으로 좌측에 형성된 슬릿(511)의 경우, 상측의 에서 함몰이 시작되는 부분의 두께보다 하측 단부의 슬릿(511)의 두께를 다르게 형성할 수 있다. 이와 같이 두께 조절을 통해 탄성계수 값을 조절할 수 있으며, 반복되는 탄성 변형에도 견딜 수 있는 최상의 내구도를 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 클램프부(600)는 클램프 몸체(610), 클램프 팁(620), 로케이터 몸체(630) 및 로케이터 팁(640)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 몸체(610)는 본체 외부에 노출되도록 설치되며, 일측이 회전 링크(520) 타측의 연결부위와 함께 본체에 회전 가능하게 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 팁(620)은 클램프 몸체(610)의 타측에 로케이터 팁(640) 방향으로 돌출 형성되어 로케이터 팁(640)에 안착된 패널을 파지한다. 이때, 클램프 팁(620)은 나사 체결 구조 등에 의해 탈착 가능하도록 설치될 수 있으며, 클램프 팁(620)이 탈착 가능하게 설치된 것에 의해 클램프 팁(620)의 파손 및 마모가 발생될 경우 클램프 팁(620)만 용이하게 교환할 수 있다.

또한, 클램프 팁(620)의 끝단은 패널의 파지과정에서 패널과 직접 접촉되는 구성으로서, 패널의 표면에 스크래치를 발생시키는 등 손상시키는 것을 방지하기 위해 둥글게 형성될 수 있고 나아가 탄성재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전동 클램핑 장치(10)는 로케이터 몸체(630) 및 로케이터 팁(640)을 더 포함할 수 있다. 다만 파지 대상물의 종류 및 크기 등에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로케이터 몸체(630)는 본체의 외부에 배치될 수 있으며, 패널과 같은 파지 대상물이 안착된다. 로케이터 몸체(630)는 파지 대상물을 클램프 몸체(610)가 클램핑 하는 과정에서 지지대 역할을 할 수 있다. 로케이터 몸체(630)는 본체와 일체로 제작될 수도 있고, 별도로 제작되어 본체에 결합시킬 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로케이터 팁(640)은 로케이터 몸체(630)에서 돌출 형성되어 클램핑 대상물을 지지할 수 있다. 돌출 형태의 로케이터 팁(640)으로 패널의 파지공간이 부족하더라도 클램핑 할 수 있다. 로케이터 팁(640)은 도시되지는 않았지만 나사 체결 구조에 의해 탈착 가능하도록 설치될 수 있으며, 패널의 형태에 따라 나사 체결 구조의 회전에 의해 높이 조절이 가능하도록 설치될 수 있다. 로케이터 팁(640)이 클램프 팁(620)과 만나는 단부는 패널과 직접 접촉되는 부분으로서, 패널이 안착될 경우 표면에 스크래치를 발생시키는 등 패널의 표면을 손상시키는 것을 방지하기 위해 둥글게 형성될 수 있고, 나아가 탄성재질로 형성될 수 있다.

도 4에서 도 5로 이어지는 과정이 언클램핑 동작이고, 도 5에서 도 4로 이어지는 과정이 클램핑 동작일 수 있다.

도 4를 기준으로 구동 모터가 시계방향으로 회전하면, 구동력 전달부의 말단 기어는 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 크랭크 암의 일측은 말단 기어의 회전에 따라 점차 좌측방향으로 이동하고, 크랭크 슬라이더는 가이드 홈의 직선 구간을 따라 이동을 시작한다. 크랭크 슬라이더가 직선 구간 및 곡선 구간을 따라 이동할 때, 크랭크 암은 크랭크 슬라이더를 축으로 하여 시계방향으로 회동하고, 탄성 링크가 회전 링크(520)를 당기게 되며, 이에 따라 클램프 몸체(610)가 시계방향으로 회전하면서 언클램핑이 된다.

반대로 도 5를 기준으로 구동모터가 반시계 시계방향으로 회전하면, 구동력 전달부의 말단 기어는 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 크랭크 암의 일측은 말단 기어의 회전에 따라 점차 우측방향으로 이동하고, 크랭크 슬라이더는 가이드 홈의 곡선 구간을 따라 이동을 시작한다. 가이드 홈의 곡선 구간을 따라 가이드 홈에 크랭크 슬라이더가 걸리지 않고 쉽게 이동할 수 있으며, 크랭크 슬라이더가 곡선 구간 및 직선 구간을 따라 이동할 때, 크랭크 암은 크랭크 슬라이더를 축으로 하여 반시계방향으로 회동하고, 탄성 링크가 회전 링크(520)를 밀어주게 되며, 이에 따라 클램프 몸체(610)가 반시계방향으로 회전하면서 클램핑이 된다.

도 8a 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 탄성 링크를 나타낸 도면이다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수개의 탄성 링크(510)가 서로 중첩되어 배치된 것을 나타내는 도면이다. 복수개의 탄성 링크(510)가 중첩되되, 서로의 형상이 겹치지 않도록 중첩되어 배치될 수 있다. 복수개의 탄성 링크(510)를 중첩하여 배치함으로써 전동 클램핑 장치의 동작 과정에서 하나의 탄성 링크(510)가 파손되는 경우가 발생하더라도, 다른 탄성 링크(510)가 전동 클램핑 장치의 동작 상태를 유지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 탄성 링크(510)가 말 발굽 형상으로 형성된 것을 나타낸 도면이다. 따로 도시하지는 않았으나, 도 9의 탄성 링크(510)도 복수개가 중첩되되 서로 형상이 겹치지 않도록 중첩하여 배치할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탄성 링크(510)의 도면으로서, 탄성 링크(510)의 일측 및 타측 연결부분 사이에 복수개의 홀이 형성된 형태를 나타낸 도면이다. 홀의 개수, 패턴 크기 등을 조절하여 탄성 링크(510)의 탄성계수 등을 조절할 수 있다.

상기 탄성 링크는 양측 단부보다 중심부가 더 두껍게 형성되고, 상기 중심부에는 상기 탄성 링크의 일측 및 타측의 연결부분을 서로 연결한 가상의 직선을 향하여 상기 가상의 직선과 교차하도록 복수개의 슬릿(511)이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 복수개의 슬릿(511)은 상기 가상의 직선 방향에 대해 서로 소정의 간격을 두고 형성되어 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 복수개의 슬릿(511)은 웨이브 형상으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 본체 200 : 구동 모터
300 : 구동력 전달부 310 : 말단 기어
400 : 슬라이딩 크랭크부 410 : 크랭크 암
420 : 크랭크 슬라이더 430 : 가이드 홈
431 : 곡선 구간 433 : 직선 구간
500 : 토글 링크부 510 : 탄성 링크
511 : 슬릿 520 : 회전 링크
600 : 클램프부 610 : 클램프 몸체
620 : 클램프 팁 630 : 로케이터 몸체
640 : 로케이터 팁

Claims

본체;
구동력을 제공하는 구동 모터;
상기 구동 모터의 구동력의 크기를 변환하여 전달하는 구동력 전달부;
일측이 상기 구동력 전달부와 연결되어 상기 구동력 전달부의 회전 운동을 왕복 운동으로 변환시키는 슬라이딩 크랭크부;
일측이 상기 슬라이딩 크랭크부의 타측과 연결되며, 탄성 변형 가능한 링크를 포함하는 토글 링크부; 및
일측이 상기 토글 링크부와 연결되며, 타측이 대상물을 클램핑 또는 언클램핑하는 클램프부;를 포함하는 전동 클램핑 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동력 전달부는,
복수개의 기어가 맞물려 형성되고, 상기 복수개의 기어 중에서 상기 슬라이딩 크랭크부와 연결되는 말단 기어는 상기 구동 모터의 회전속도보다는 느리되 구동력은 증가되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제2항에 있어서,
상기 슬라이딩 크랭크부는
일측이 상기 구동력 전달부의 말단 기어와 연결되되, 상기 말단 기어의 회전 중심으로부터 반지름 방향으로 이격되어 결합되고, 타측은 상기 토글 링크부와 결합된 크랭크 암;
상기 크랭크 암의 일측과 타측 사이에 형성되되, 상기 크랭크 암의 일측과 타측을 연결한 가상의 직선으로부터 이격되어 형성된 크랭크 슬라이더; 및
상기 본체에 형성되고, 상기 크랭크 슬라이더의 이동 경로를 제공하는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제3항에 있어서,
상기 가이드 홈은,
상기 말단 기어와 인접하여 형성된 곡선 구간과 상기 곡선 구간에서 연장된 직선 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제4항에 있어서,
상기 크랭크 암의 일측은 상기 말단 기어의 회전을 따라 회전왕복운동을 하며, 상기 크랭크 암의 타측은 상기 가이드 홈을 따라 선형왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제5항에 있어서,
상기 토글 링크부는,
일측이 상기 크랭크 암의 타측과 연결되고, 탄성 변형이 가능한 탄성 링크; 및
일측은 상기 탄성 링크의 타측과 연결되고, 타측은 상기 클램프부와 연결되되, 연결부분의 위치는 고정되나 회전 가능하게 연결되며, 상기 탄성 링크의 작동에 따라 상기 클램프부를 클램핑 또는 언클램핑 시키는 회전 링크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제6항에 있어서,
상기 탄성 링크는
양측 단부보다 중심부가 더 두껍게 형성되고,
상기 중심부에는 상기 탄성 링크의 일측 및 타측의 연결부분을 서로 연결한 가상의 직선을 향하여 상기 가상의 직선과 교차하도록 복수개의 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제7항에 있어서,
상기 복수개의 슬릿은 상기 가상의 직선 방향에 대해 서로 소정의 간격을 두고 형성되어 중첩되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수개의 슬릿은 웨이브 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제9항에 있어서,
상기 클램프부는,
일측이 상기 회전 링크와 연결되어 연결부분의 위치는 고정되되 회전 가능하게 연결된 클램프 몸체;
상기 클램프 몸체의 타측에 돌출되어 형성되고, 상기 대상물과 접촉하는 클램프 팁;
상기 클램프 몸체의 회전반경 내에 위치하고 상기 본체에 고정되도록 형성된 로케이터 몸체; 및
상기 로케이터 몸체에서 돌출되어 형성되고, 상기 클램프 몸체의 회전에 따라 상기 클램프 팁의 위치에 대응하여 위치하며, 상기 클램프 팁과 함께 상기 대상물을 파지하는 로케이터 팁;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제6항에 있어서,
상기 탄성 링크는,
상기 탄성 링크의 일측 및 타측을 서로 연결한 가상의 직선을 중심으로 어느 일측 방향으로 만곡되어 돌출된 형상인 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제6항에 있어서,
상기 탄성 링크는
상기 탄성 링크의 일측 및 타측 사이에 복수개의 홀이 형성된 형태인 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제9항에 있어서,
상기 탄성 링크는
복수개의 탄성 링크가 중첩되어 형성된 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.
제13항에 있어서,
상기 복수개의 탄성 링크는 서로 형상이 겹치지 않도록 중첩되는 것을 특징으로 하는 전동 클램핑 장치.