KR20230053491A - 2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위한 기계 장치 - Google Patents

2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위한 기계 장치 Download PDF

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Abstract

기계 장치는 하우징(1)에 배치된 웜(22) 및 2개의 스윙 유닛(31)을 포함한다. 각각의 스윙 유닛(31)은 피벗 부재(311) 및 웜(22)과 맞물리는 스윙 부재(313)를 갖는다. 스윙 부재(313)는 제1 단부(315) 및 제2 단부(316)를 갖는 아치형 캠 슬롯(314)을 갖는다. 스윙 유닛(31)과 웜(22) 위에서 하우징(1)에 레일(41)이 고정된다. 2개의 슬라이더(51)는 스윙 유닛(31)에 연결된다. 각 슬라이더(51)는 레일(41)과 맞물리는 슬라이드 블록(511), 익스텐션 암(512) 및 익스텐션 암(512)에서 돌출되어 아치형 캠 슬롯(314)에 삽입되는 돌출부(513)를 구비하며, 웜(22)이 스윙 부재(313)를 스윙하도록 구동할 때 아치형 캠 슬롯(314)의 제1 단부와 제2 단부(315, 316) 사이에서 슬라이딩 하도록 아치형 캠 슬롯(314) 내에 삽입된다.

Description

2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위한 기계 장치{MECHANICAL DEVICE FOR MOVING TWO MACHINE PARTS TOWARD OR AWAY FROM EACH OTHER}
본 개시는 자동화된 제조 공정에서 사용하기 위한 기계 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위한 기계 장치에 관한 것이다. 기계 파트는 물체를 클램핑 및 클램핑 해제하기 위해 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지도록 이동할 수 있는 2개의 클램핑 파트일 수 있다.
기술의 발달로 과거에 수작업으로 진행되던 대부분의 제조 공정이 자동화 기계를 이용한 자동 제조 공정으로 대체되고 있다. 그러나 자동화 기계는 상대적으로 넓은 공간을 차지하기 때문에, 작업장 공간이 부족할 수 있다. 특히, 생산 라인을 구축하는 경우, 공정 단계의 순서와 작업장 공간의 제한으로 인해, 개별 자동화 기계를 제한된 작업장 공간 내의 적절한 위치에 배치하기가 어려울 수 있다.
이에 따라 본 개시의 목적은 구조가 콤팩트하고 단순하며, 2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동할 수 있는 기계 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에 따르면, 기계 장치는 하우징, 구동 유닛, 2개의 스윙 유닛, 레일 유닛, 및 2개의 슬라이더를 포함한다.
하우징은 설치 공간을 획정한다.
구동 유닛은 설치 공간에 위치하는 모터와, 모터에 연결되어 모터에 의해 회전하는 웜을 포함한다.
스윙 유닛은 웜의 2개의 반대편 측면에 각각 배치된다. 각각의 스윙 유닛은 웜과 이격되어, 하우징에 회전 가능하게 연결되는 피벗 부재와, 피벗 부재에 연결되어 피벗 부재를 중심으로 스윙하는 스윙 부재를 갖는다. 스윙 부재는 피벗 부재와 웜 사이에 배치되고, 웜과 맞물리는 곡선형 톱니 부분 및 곡선형 톱니 부분과 피벗 부재 사이에 형성된 아치형 캠 슬롯을 갖는다. 아치형 캠 슬롯은 제1 단부와, 제1 단부 반대편에 제2 단부를 구비한다.
레일 유닛은 스윙 유닛 및 구동 유닛의 상부에서 하우징에 고정된 적어도 하나의 레일을 포함한다.
슬라이더는 각각 스윙 유닛에 연결되고, 2개의 기계 파트를 각각 지지하도록 구성된다. 각각의 슬라이더는 적어도 하나의 레일과 슬라이딩 가능하게 맞물리는 슬라이드 블록, 슬라이드 블록으로부터 스윙 부재를 향하여 하향 연장되는 익스텐션 암, 및 익스텐션 암으로부터 돌출된 돌출부를 갖는다. 돌출부는 스윙 부재의 아치형 캠 슬롯에 삽입된다. 웜이 스윙 부재를 스윙하도록 구동할 때 돌출부는 스윙 부재의 아치형 캠 슬롯의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 슬라이딩 할 수 있다.
웜이 제1 방향으로 회전할 때, 돌출부는 제2 단부로부터 제1 단부로 슬라이딩하고, 웜이 제2 방향으로 회전할 때에는 제1 단부로부터 제2 단부로 슬라이딩한다.
슬라이더의 돌출부 각각이 아치형 캠 슬롯의 제1 단부로 슬라이딩될 때, 슬라이더의 슬라이드 블록들이 서로로부터 멀어진다.
슬라이더의 돌출부 각각이 아치형 안내 리세스의 제2 단부로 슬라이딩될 때, 슬라이더의 슬라이드 블록은 서로를 향해 이동된다.
아래의 첨부 도면을 참조하는 실시형태의 상세한 설명으로부터 본 개시의 다른 특징 및 이점이 명백해질 것이다.
도 1은 조립된 상태의 본 발명의 일 실시형태에 따른 기계 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 하우징이 생략된, 기계 장치의 구동 유닛, 2개의 스윙 유닛, 레일 유닛 및 2개의 슬라이더를 도시하는 실시형태의 사시도이다.
도 3은 구동 유닛, 2개의 스윙 유닛, 레일 유닛 및 2개의 슬라이더를 도시한 실시형태의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에서 IV-IV 선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 서로로부터 멀어지고 있는 2개의 슬라이더를 나타내는, 실시형태의 측면도이다.
도 6은 도 5와 유사하지만, 2개의 슬라이더가 서로를 향해 이동되는 것을 예시하는 도면이다.
도 1 내지 도 3은 2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 기계 장치를 도시한다. 2개의 기계 파트는 물체를 클램핑 및 클램핑 해제하기 위한 2개의 클램핑 파트(도시되어 있지 않음)일 수 있다. 기계 장치는 하우징(1), 구동 유닛(2), 2개의 스윙 유닛(31), 레일 유닛(4) 및 2개의 슬라이더(51)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(1)은 설치 공간(S)을 정의한다.
구동 유닛(2)은 설치 공간(S)에 위치하는 모터(21)와, 모터(21)에 연결되어 회전하는 웜(22)을 포함한다. 웜(22)은 웜 축선(L)을 따라 연장되어 웜 축선(L)을 중심으로 회전할 수 있다.
스윙 유닛(31)은 웜(22)의 두 양측에 각각 배치된다. 각각의 스윙 유닛(31)은 웜(22)과 이격되어, 하우징(1)에 회전 가능하게 연결되는 피벗 부재(311), 및 피벗 부재(311) 주위를 스윙하도록 피벗 부재(311)에 연결된 스윙 부재(313)를 갖는다. 스윙 부재(313)는 피벗 부재(311)와 웜(22) 사이에 배치되고, 웜(22)과 맞물리는 곡선형 톱니 부분(312)과, 곡선형 톱니 부분(312)과 피벗 부재(311) 사이에 형성된 아치형 캠 슬롯(314)을 갖는다. 아치형 캠 슬롯(314)은 제1 단부(315) 및 제1 단부(315) 반대편에 제2 단부(316)를 갖는다. 제1 단부(315)는 제2 단부(316)보다 높은 레벨에 있다. 피벗 부재(311)로부터 아치형 캠 슬롯(314)의 제1 단부(315)의 거리는 톱니 부분(312)으로부터의 거리보다 더 작다. 피벗 부재(311)로부터 아치형 캠 슬롯(314)의 제2 단부(316)의 거리는 톱니 부분(312)으로부터의 거리보다 크다. 아치형 캠 슬롯(314)은 톱니 부분(312)을 향하는 볼록한 측면 및 피벗 부재(311)를 향하는 오목한 측면을 구비한다.
본 실시형태에서, 스윙 유닛(31) 각각은 부채꼴(sector) 형상을 가지며, 피벗 부재(311)가 배치되는 정점 영역과, 톱니 부분(312)이 형성되는 곡선형 외부 주변부를 갖는다. 이러한 디자인은 스윙 유닛(31)의 톱니 부분(312)이 웜(22)과 효과적으로 맞물릴 수 있고, 스윙 유닛(31)이 차지하는 공간을 줄여 콤팩트한 크기를 갖는다는 이점이 있다. 또한, 스윙 유닛(31) 각각의 피벗 부재(311)는 웜 축선(L)에 수직인 피벗 축(R)을 중심으로 회전 가능하므로, 스윙 유닛(31)은 웜 축선(L)과 동일한 평면에서 스윙 가능하여, 스윙 유닛(31)이 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 또한, 이 실시형태에서 아치형 캠 슬롯(314)은 피벗 축(R)과 평행한 방향으로 스윙 부재(313)를 관통하여 연장되고, 이에 따라 스윙 부재(313)의 2개의 대향 표면에서 개방된다. 그러나 다른 실시형태에서, 스윙 유닛(31)의 아치형 캠 슬롯(314)은 스윙 부재(313)의 2개의 대향 표면 중 하나에서만 개방된다.
레일 유닛(4)은 2개의 레일(41)과 복수의 롤링 볼(42)을 포함한다. 레일(41)은 스윙 유닛(31) 및 구동 유닛(2) 위에서 하우징(1)에 고정된다. 웜(22)은 레일(41)에 수직이다.
2개의 슬라이더(51)는 각각 스윙 유닛(31)에 연결되어 2개의 기계 파트를 각각 지지하도록 구성된다. 각각의 슬라이더(51)는 레일(41) 사이에 배치되고 레일에 슬라이드 가능하게 맞물리는 슬라이드 블록(511), 슬라이드 블록(511)에서 스윙 부재(313)를 향하여 하방으로 연장되는 익스텐션 암(512), 및 익스텐션 암(512)으로부터 돌출된 돌출부(513)를 갖는다. 돌출부(513)는 스윙 유닛(31) 중 대응하는 스윙 유닛의 스윙 부재(313)의 아치형 캠 슬롯(314)에 삽입된다. 웜(22)이 스윙 부재(313)를 스윙하도록 구동할 때, 돌출부(513)는 스윙 유닛(31) 중 대응하는 하나의 스윙 유닛의 스윙 부재(313)의 아치형 캠 슬롯(314)의 제1 단부(315)와 제2 단부(316) 사이에서 슬라이딩될 수 있다.
레일 유닛(4)의 롤링 볼(42)은 각 슬라이더(51)의 슬라이드 블록(511)과 각 레일(41) 사이에 배치되어, 레일(41)에 대한 슬라이드 블록(511)의 원활한 슬라이딩 이동을 향상시키고, 슬라이드 블록(511)과 레일(41)의 사용 수명을 증대시킨다. 그러나 롤링 볼(42)은 생략될 수 있고, 본 개시의 기계 장치가 롤링 볼(42)을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 또한, 레일(41)의 개수는 2개의 슬라이더(51)의 슬라이드 블록(511)의 체결을 위해 하나일 수 있다.
웜(22)이 곡선형 톱니 부분(312)을 통해 스윙 부재(313)가 피벗 부재(311)를 중심으로 스윙하도록 구동하고, 슬라이더(51) 중 대응하는 하나의 슬라이더의 돌출부(513)가 아치형 캠 슬롯(314)에 삽입되기 때문에, 슬라이더(51) 중 대응하는 하나의 슬라이더의 슬라이드 블록(511)은, 스윙 부재(313)의 스윙 운동에 의해 이동되어 레일(41)에 대해 슬라이딩된다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 모터(21)에 의해 구동되는 웜(22)이 제1 방향으로 회전할 때, 돌출부(513)는 제2 단부(316)에서 제1 단부(315)로 슬라이딩하고, 모터(21)에 의해 구동되는 웜(22)이 제2 방향으로 회전할 때, 돌출부(513)는 제1 단부(315)에서 제2 단부(316)로 슬라이딩된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이더(51)의 돌출부(513)가 아치형 캠 슬롯(314)의 제1 단부(315)로 각각 슬라이딩될 때, 슬라이더(51)의 슬라이드 블록(511)은 서로 멀어지게 이동된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 슬라이더(51)의 돌출부(513)가 아치형 안내 리세스(314)의 제2 단부(316)로 각각 슬라이딩되면, 슬라이더(51)의 슬라이드 블록(511)은 서로를 향해 이동된다.
주목할만한 것은, 각각의 스윙 유닛(31)에 대해, 스윙 부재(313)의 톱니 부분(312)은 슬라이더(51)가 이동하는 중에 항상 피벗 부재(311)와 웜(22) 사이에 위치되고; 스윙 유닛(31)은 슬라이더(51)의 돌출부(513)가 스윙 유닛(31)의 아치형 캠 슬롯(314)에서 각각 슬라이딩할 때 90° 미만의 각도 내에서 스윙한다는 것이다. 스윙 유닛(31)은 외측으로 회전하지 않으므로 2개의 피벗 부재(311)의 외측 공간을 차지할 필요가 없다.
슬라이더(51)의 돌출부(513)는 스윙 유닛(31)의 피벗 부재(311)의 피벗 축(R)과 평행한 방향으로 연장되는 중심축을 가지며, 스윙 유닛(31)의 아치형 캠 슬롯(314) 내에서 각각 안내될 때 레일(41)과 평행한 이동 경로를 따라 이동한다. 또한, 피벗 부재(311)의 피벗 축(R)과 돌출부(513)의 중심축은, 돌출부(513)가 각각 아치형 캠 슬롯(314) 내에서 슬라이딩할 때 레일(41)과 평행한 공통 평면에서 일정하게 유지된다. 이러한 구조적 디자인으로, 본 발명의 기계 장치는 단순화 될 수 있고, 콤팩트한 크기를 가질 수 있으며, 슬라이더(51)의 이동 속도 및 출력을 안정화하여 사용 중 제어를 용이하게 할 수 있다.
상기 설명에서, 설명의 목적으로, 실시형태의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 제시되었다. 그러나 이러한 특정 세부사항의 일부를 사용하지 않고서도 하나 이상의 다른 실시형태가 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시형태", "하나의 실시형태", 서수 표시가 있는 실시형태 등에 대한 참조는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 개시의 실시에 포함될 수 있다는 것을 의미한다는 점을 이해해야 한다. 발명의 설명에서, 개시를 간소화하고 다양한 발명의 양태에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 단일 실시형태, 도면 또는 그에 대한 설명에서 다양한 특징들이 그룹화 되며, 일 실시형태의 하나 이상의 특징 또는 특정 세부사항은 본 개시 내용의 실행에서 적절한 경우 다른 실시형태의 특정 세부사항 또는 하나 이상의 특징과 함께 실행될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 개시는 예시적인 실시형태로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 개시는 개시된 실시형태에 제한되지 않고, 본 발명의 사상과 가장 넓게 해석되는 범위 내에 포함되는 다양한 구성을 커버하도록 의도되므로, 그러한 변형과 등가의 구성을 모두 포괄하는 것을 이해되어야 한다.

Claims (8)

  1. 2개의 기계 파트를 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동시키도록 구성된 기계 장치로서,
    설치 공간을 정의하는 하우징;
    상기 설치 공간에 위치하는 모터 및 상기 모터에 연결되고 모터에 의해 회전하는 웜을 포함하는 구동 유닛;
    상기 웜의 두개의 반대 측에 각각 배치되는 2개의 스윙 유닛으로, 상기 스윙 유닛 각각은 상기 웜과 이격되어 있고, 상기 하우징에 회전 가능하게 연결된 피벗 부재 및 상기 피벗 부재 주위에서 스윙하도록 상기 피벗 부재에 연결된 스윙 부재를 구비하고, 상기 스윙 부재는 상기 피벗 부재와 상기 웜 사이에 배치되고 상기 웜과 맞물리는 곡선형 톱니 부분 및 상기 곡선형 톱니 부분과 상기 피벗 부재 사이에 형성되며 제1 단부와 상기 제1 단부 반대편에 제2 단부를 구비하는 아치형 캠 슬롯을 구비하는, 2개의 스윙 유닛;
    상기 스윙 유닛 및 상기 구동 유닛 위에서 상기 하우징에 고정된 적어도 하나의 레일을 포함하는 레일 유닛; 및
    상기 스윙 유닛에 각각 연결되고 2개의 기계 파트를 각각 지지하도록 구성된 2개의 슬라이더로, 상기 슬라이더 각각은 상기 적어도 하나의 레일과 슬라이딩 가능하게 결합하는 슬라이드 블록, 상기 슬라이드 블록으로부터 상기 스윙 부재를 향해 하향 연장되는 익스텐션 암 및 상기 익스텐션 암으로부터 돌출된 돌출부를 구비하되, 상기 돌출부는 상기 스윙 부재의 상기 아치형 캠 슬롯에 삽입되고, 상기 돌출부는 상기 웜이 스윙 부재가 스윙하도록 구동할 때 상기 스윙 부재의 상기 아치형 캠 슬롯의 상기 제1 단부와 제2 단부 사이에서 슬라이드 가능한, 2개의 슬라이더;를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 웜이 제1 방향으로 회전할 때에는 상기 제2 단부로부터 상기 제1 단부로 슬라이드하고, 상기 웜이 제2 방향으로 회전할 때에는 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 슬라이드하며;
    상기 슬라이더의 상기 돌출부가 상기 아치형 캠 슬롯의 상기 제1 단부로 각각 슬라이딩될 때, 상기 슬라이더의 상기 슬라이드 블록은 서로로부터 멀어지게 이동되고; 그리고
    상기 슬라이더의 상기 돌출부가 상기 아치형 안내 리세스의 상기 제2 단부로 각각 슬라이딩될 때, 상기 슬라이더의 상기 슬라이드 블록은 서로를 향해 이동되는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스윙 유닛 각각에 대하여, 상기 슬라이더가 이동하는 중에 상기 스윙 부재의 상기 톱니 부분이 항상 상기 피벗 부재와 상기 웜 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬라이더의 상기 돌출부가 상기 스윙 유닛의 상기 아치형 캠 슬롯에서 각각 슬라이드 할 때 상기 스윙 유닛은 90° 미만의 각도 내에서 스윙하는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스윙 유닛 각각은 부채꼴(sector) 형상을 갖고, 상기 피벗 부재가 배치되는 정점 영역 및 상기 톱니 부분이 형성되는 외부 주변부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬라이더의 상기 돌출부는 상기 스윙 유닛의 상기 피벗 부재의 피벗 축에 평행한 방향으로 연장되는 중심축을 가지고, 상기 스윙 유닛의 상기 아치형 캠 슬롯에서 슬라이딩할 때 상기 적어도 하나의 레일에 평행한 이동 경로를 따라 각각 이동하고, 상기 돌출부가 각각 상기 아치형 캠 슬롯 내에서 슬라이딩할 때 상기 피벗 부재의 피벗 축과 상기 돌출부의 중심축은 상기 적어도 하나의 레일과 평행한 공통 평면 상에서 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 웜은 상기 적어도 하나의 레일(41)에 수직인 웜 축선을 중심으로 회전 가능하고, 상기 스윙 유닛 각각의 상기 피벗 부재는 상기 웜 축선에 수직인 피벗 축을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 레일은 2개의 레일을 포함하고, 상기 슬라이더의 상기 슬라이드 블록은 상기 레일들 사이에 배치되고; 그리고
    상기 레일 유닛은 상기 슬라이더 각각의 상기 슬라이드 블록과 상기 레일 각각의 사이에 배치된 복수의 롤링 볼을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 아치형 캠 슬롯의 상기 제1 단부는 상기 제2 단부보다 높은 레벨에 있고, 상기 피벗 부재로부터 상기 아치형 캠 슬롯의 상기 제1 단부의 거리는 상기 톱니 부분으로부터의 거리보다 작으며, 상기 피벗 부재로부터 상기 아치형 캠 슬롯의 상기 제2 단부의 거리는 상기 톱니 부분으로부터의 거리보다 크고, 상기 아치형 캠 슬롯은 상기 톱니 부분을 향하는 볼록한 측면과 상기 피벗 부재를 향하는 오목한 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 기계 장치.
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