WO2011027934A1 - 위치 결정용 핀 - Google Patents

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김철우
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(주)유스텍
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    • B23Q16/00—Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • B25B11/02—Assembly jigs
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B19/02—Bolts or sleeves for positioning of machine parts, e.g. notched taper pins, fitting pins, sleeves, eccentric positioning rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/18—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only

Definitions

  • the present invention relates to a pin for positioning to detect the position of the object by being fitted to the groove provided in the object to face the object during the rotational movement or linear movement, and to reduce the friction between the groove and the pin as much as possible It relates to a positioning pin to reduce the wear of the groove.
  • Positioning pins are applied to various fields such as press processing, automobiles, and semiconductor equipment, and are means for determining or detecting the position of an object by inserting the pin into a groove formed in the object.
  • the positioning pin is inserted into the groove formed in the object to finally find the correct position.
  • the insertion of the pin may be made as the object moves to the positioning pin, or the positioning pin itself may be made while moving to the groove of the object by other means.
  • the insertion of the pin is subjected to some friction and contact repulsive force due to the fact that the center of the groove and the pin axis do not coincide exactly. This friction and repulsive force causes the pin or the object to wear out.
  • An object of the present invention is provided so as to oppose an object during rotational movement or linear movement, while being inserted into a groove provided in the object to detect the position of the object while reducing the friction between the groove and the pin to reduce the wear of the pin and the groove.
  • a positioning pin In providing a positioning pin.
  • a positioning pin for positioning the object by being positioned facing the groove formed in the object according to the present invention and fitted into the groove includes a contact bearing member, a shaft member, and a first leaf spring member. It includes.
  • the contact bearing member is inserted into the groove of the object to determine the position of the object to reduce the friction of the insertion process
  • the shaft member is to support the contact bearing member provided extending in the axial direction at the tip.
  • One end of the first leaf spring member is fixed to the base and the other end thereof is coupled to the shaft member perpendicularly to the axial direction, thereby absorbing resistance generated in the process of fitting the contact bearing member into the groove. Therefore, not only the reduction of friction by the contact bearing member but also the absorption of contact resistance by the leaf spring member can prevent wear of the object or the positioning pin in the positioning process.
  • the contact bearing member is a rolling bearing which reduces friction by rolling when fitted into the groove of the object.
  • the positioning pin may include a second leaf spring member provided in parallel with the first leaf spring member at a predetermined interval and having one end fixed to the base, and the other end of the second leaf spring member. It may further include a connecting member coupled to the other end of the first leaf spring member to maintain the gap so that the first leaf spring member and the second leaf spring member interlock with each other.
  • This two leaf spring structure has a four-section link structure to absorb the resistance transmitted through the contact bearing member more effectively and stably than the one leaf spring structure.
  • the positioning pin according to the present invention can reduce friction in the contact process by using a bearing as a contact tip contacting the groove.
  • the positioning pin of the present invention has a four-section link structure using two leaf springs, and can effectively reduce the wear of the object or itself by absorbing the repulsive force with the object generated in the contact process stably and efficiently. .
  • FIG. 1 is a perspective view of a positioning pin according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of the positioning pin of FIG. 1, and
  • 3 is a view provided to explain the operation of the positioning pin of the present invention.
  • groove 101 first leaf spring member
  • FIG. 1 is a perspective view of a positioning pin according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a plan view of the positioning pin of Figure 1
  • Figure 3 is provided to explain the operation of the positioning pin of the present invention Drawing.
  • the positioning pin 100 includes a first spring member 101, a second spring member 103, a connection member 105, a shaft 107, and a contact bearing member 110. It is fixed to the base 10.
  • the first spring member 101 and the second spring member 103 are provided in parallel with each other at a predetermined interval, and one end of the first spring member 101 and the second spring member 103 is bolted or the like. It is fixed to the base 10 in the form of being coupled to the base 10 by means of coupling. The other ends of the first spring member 101 and the second spring member 103 are also coupled to each other by being spaced apart from each other by the connection member 105.
  • the connecting member 105 also interconnects the first spring member 101 and the second spring member 103 by using a coupling means such as a bolt.
  • the first spring member 101 and the second spring member 103 have a four-section link structure, and stably and effectively absorb the contact repulsive force transmitted through the contact bearing member as described below.
  • the shaft 107 is vertically coupled to the other end of the first spring member 101.
  • the shaft 107 supports the contact bearing member 110 provided at its front end and transmits the repulsive force transmitted from the contact bearing member 110 to the first spring member 101 and the second spring member 103.
  • the contact bearing member 110 is a tip that determines the position of the object 20 by being fitted into the groove 21 of the object 20, thereby reducing the contact resistance generated in the process of being fitted into the groove 21.
  • the repulsive force due to friction with the inner surface of the groove 21 is transmitted to the shaft 107.
  • the contact bearing member 110 may use all types of bearings, and rolling bearings that reduce friction by rolling when fitted into the grooves are preferable.
  • 1 and 2 is an example using a rolling bearing that rotates in only one direction, the rolling bearing 111 is fitted to the shaft member 113 is provided at the tip of the shaft 107, the shaft Fixing pins 115 are coupled to both ends of the member 113.
  • the contact bearing member 110 may appropriately set the rolling direction of the rolling bearing or rotate the bearing in various directions depending on whether the entire object 20 is rotated and moved, the rotating or moving direction, the internal shape of the groove 21, and the like. Can be used.
  • the groove 21 formed in the object 20 is formed to be inclined so that its diameter becomes narrower as it enters from the entrance.
  • the inclined surface inside the groove 21 guides the progress of the contact bearing member 110 of the positioning pin 100.
  • the contact bearing member 110 of the positioning pin 100 is positioned to face the groove 21 formed in the object 20.
  • the object 20 may be rotating or moving, and after reaching a predetermined predetermined position, the positioning pin 100 is seated in the groove 21 of the object 20 to accurately correct the position of the object 20. And decide.
  • the insertion of the contact bearing member 110 of the positioning pin 100 may be made as the object moves toward the positioning pin 100, and the positioning pin 100 may be a cylinder ( It may be made while moving in the direction of the groove 21 of the object 20 by an external drive means such as Cy linder.
  • the contact bearing member 110 is moved as the groove 21 of the object 20 approaches the contact bearing member 110. Insertion is made. In this process, the insertion of the positioning pin 100 proceeds while rolling along the inner slope of the groove 21 due to the reason that the center of the groove 21 and the center of the contact bearing member 110 do not coincide exactly. And some friction and repulsive force are caused by the movement of the object and the contact with the object. However, the contact bearing member 110 reduces friction as much as possible, and the repulsive force from the object 20 is transmitted to and absorbed by the first spring member 101 and the second spring member 103 through the shaft 107.
  • the positioning pin according to another exemplary embodiment of the present invention may not include two leaf spring members as in the positioning pin 100 of FIGS. 1 to 3 but may include only one leaf spring member. However, this structure may be somewhat inferior to the absorption performance of the repulsive force compared to the positioning pin 100 of Figure 1 having a four-section link structure.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

위치 결정용 핀이 개시된다. 본 발명의 위치 결정용 핀은 대상물에 형성된 홈에 대향하도록 위치하여 상기 홈에 끼워짐으로써 상기 대상물의 위치를 결정한다. 이를 위해, 위치 결정용 핀은 접촉 저항을 줄이면서 상기 대상물의 홈에 끼워지는 접촉 베어링 부재와, 선단에 축방향으로 연장되어 마련된 상기 접촉 베어링 부재를 지지하는 샤프트 부재와, 일단이 베이스에 고정되고 타단이 상기 축방향에 수직하게 상기 샤프트 부재와 결합되어, 상기 접촉 베이링 부재가 상기 홈에 끼워지는 과정에서 발생하는 저항을 흡수하는 제1 판 스프링 부재를 포함하며, 실시 예에 따라 제2 판 스프링 부재를 포함하여 접촉에 따른 반발력을 안정적이고 효과적으로 흡수한다.

Description

위치 결정용 핀
본 발명은 회전 운동 또는 직선 운동 중에 있는 대상물에 대향하도록 마련되어 상기 대상물에 마련된 홈에 끼워짐으로써 상기 대상물의 위치를 감지하는 위치 결정용 핀에 관한 것으로, 홈과 핀 사이의 마찰을 최대한 줄여 핀과 홈의 마모를 줄이는 위치 결정용 핀에 관한 것이다.
위치 결정용 핀은 프레스 가공, 자동차 및 반도체 장비 등의 다양한 분야에 적용되는 것으로, 대상물에 형성된 홈에 핀이 끼워짐으로써 대상물의 위치를 결정하거나 감지하는 수단이다.
예컨대, 회전 운동 또는 직선 운동 중인 대상물이 모터 제어 등에 의해 일정한 위치까지 제어되더라도 약간의 오차를 포함할 수 밖에 없다. 이러한 경우, 대상물에 형성된 홈에 위치 결정용 핀이 삽입되면서 최종적으로 정위치를 찾아가도록 한다.
핀의 삽입은, 대상물이 위치 결정용 핀으로 이동함에 따라 이루어질 수도 있고, 위치 결정용 핀 스스로가 다른 수단에 의해 대상물의 홈으로 이동하면서 이루어질 수도 있다. 이러한 과정에서 핀의 삽입은 홈의 중심과 핀의 축이 정확히 일치하지 않는 등의 이유로 인하여 다소의 마찰과 접촉 반발력을 받게 되고, 이러한 마찰과 반발력은 핀이나 대상물이 마모되는 결과를 가져온다.
본 발명의 목적은, 회전 운동 또는 직선 운동 중에 있는 대상물에 대향하도록 마련되어 상기 대상물에 마련된 홈에 끼워짐으로써 상기 대상물의 위치를 감지하면서도 홈과 핀 사이의 마찰을 최대한 줄여 핀과 홈의 마모를 줄이는 위치 결정용 핀을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따라 대상물에 형성된 홈에 대향하도록 위치하여 상기 홈에 끼워짐으로써 상기 대상물의 위치를 결정하는 위치 결정용 핀은, 접촉 베어링 부재, 샤프트 부재 및 제1 판 스프링 부재를 포함한다.
접촉 베어링 부재는 상기 대상물의 홈에 끼워짐으로써 대상물의 위치를 결정하는 구성으로서 삽입과정의 마찰을 줄이며, 샤프트 부재는 선단에 축방향으로 연장되어 마련된 상기 접촉 베어링 부재를 지지하게 된다. 제1 판 스프링 부재는 일단이 베이스에 고정되고 타단이 상기 축방향에 수직하게 상기 샤프트 부재와 결합되어, 상기 접촉 베이링 부재가 상기 홈에 끼워지는 과정에서 발생하는 저항을 흡수하게 된다. 따라서 접촉 베어링 부재에 의한 마찰의 감소뿐만 아니라 판 스프링 부재에 의한 접촉 저항의 흡수로 인해 위치 결정과정에서의 대상물이나 위치 결정용 핀의 마모를 방지할 수 있다.
여기서, 상기 접촉 베어링 부재는,상기 대상물의 홈에 끼움질때 구름으로써 마찰을 줄이는 구름 베어링인 것이 바람직하다.
다른 실시 예에 따라 상기 위치 결정용 핀은, 상기 제1 판 스프링 부재와 소정 간격 이격되어 평행하게 마련되고 일단이 상기 베이스에 고정된 제2 판 스프링 부재와, 상기 제2 판 스프링 부재의 타단을 상기 제1 판 스프링 부재의 타단에 상기 간격을 유지하도록 상호 결합하여 상기 제1 판 스프링 부재 및 상기 제2 판 스프링 부재가 상호 연동하도록 하는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
이러한 2개 판 스프링 구조는 4절 링크 구조를 가짐으로써 접촉 베어링 부재를 통해 전달되는 저항을 하나의 판 스프링 구조에 비하여 더 효과적이고 안정되게 흡수하게 된다.
본 발명에 따른 위치 결정용 핀은 홈에 접촉하는 접촉 팁(Tip)으로 베어링을 사용함으로써 접촉 과정에서의 마찰을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 위치 결정용 핀은 2개의 판 스프링을 이용한 4절 링크 구조를 가짐으로써 접촉 과정에서 발생하는 대상물과의 반발력을 안정적이고 효율적으로 흡수함으로써 자신이나 대상물의 마모를 현저하게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치 결정용 핀의 사시도,
도 2는 도 1의 위치 결정용 핀의 평면도, 그리고
도 3은 본 발명의 위치 결정용 핀의 동작을 설명하는데 제공되는 도면이다.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
10: 베이스 20: 대상물
21: 홈 101: 제1 판 스프링 부재
103: 제2 판 스프링 부재 105: 연결부재
107: 샤프트 110: 접촉 베어링 부재
111: 구름 베어링 113: 축부재
115: 고정핀
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치 결정용 핀의 사시도이고, 도 2는 도 1의 위치 결정용 핀의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 위치 결정용 핀의 동작을 설명하는데 제공되는 도면이다.
도 1을 참조하면, 위치 결정용 핀(100)은 제1 스프링 부재(101), 제2 스프링 부재(103), 연결부재(105), 샤프트(107) 및 접촉 베어링 부재(110)를 포함하여 베이스(Base)(10)에 고정되어 있다.
제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)는 소정 간격 이격된 채로 상호 평행하게 마련되며, 제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)의 일단이 볼트(Bolt) 등의 결합수단에 의해 베이스(10)에 결합되는 형태로 베이스(10)에 고정되어 있다. 제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)의 타단도 연결부재(105)에 의해 상기 소정 간격 이격되어 상호 결합되어 있다. 연결부재(105)도 볼트 등의 결합수단을 이용하여 제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)를 상호 연결한다.
이로써 제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)는 4절 링크 구조를 가지게 되며, 아래에서 설명되는 바와 같이 접촉 베어링 부재를 통해 전달되는 접촉 반발력을 안정적이고 효과적으로 흡수하게 된다.
샤프트(107)는 제1 스프링 부재(101)의 타단에 수직하게 결합되어 있다. 샤프트(107)는 자신의 선단에 마련된 접촉 베어링 부재(110)를 지지하며, 접촉 베어링 부재(110)로부터 전달되는 반발력을 제1 스프링 부재(101) 및 제2 스프링 부재(103)로 전달한다.
접촉 베어링 부재(110)는 대상물(20)의 홈(21)에 끼워짐으로써 대상물(20)의 위치를 결정하는 팁(Tip)으로서, 홈(21)에 끼워지는 과정에서 발생하는 접촉 저항을 줄이고 홈(21)의 내부 면과의 마찰에 따른 반발력을 샤프트(107)로 전달한다.
접촉 베어링 부재(110)는 다양한 형태의 베어링을 모두 사용할 수 있으며, 홈에 끼움질때 구름으로써 마찰을 줄이는 구름 베어링이 바람직하다. 도 1 및 도 2의 접촉 베어링 부재(110)는 한 방향으로만 회전하는 구름 베어링을 사용한 예로서, 구름 베어링(111)이 축부재(113)에 끼워져 샤프트(107)의 선단에 마련되어 있으며, 축부재(113)의 양단에 고정핀(115)이 결합되어 있다.
접촉 베어링 부재(110)는 대상물(20) 전체의 회전 및 이동 여부, 회전 또는 이동 방향, 홈(21)의 내부 형태 등에 따라 구름 베어링의 구름 방향을 적절하게 설정하거나, 여러 방향으로 회전 가능한 베어링을 사용할 수 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 접촉 베어링 부재(110)를 중심으로 위치 결정용 핀(100)의 동작을 설명한다.
도 3을 참조하면, 대상물(20)에 형성된 홈(21)은 입구에서 내부로 들어갈수록 그 구경이 좁아지도록 경사지게 형성되어 있다. 홈(21) 내부의 경사면은 위치 결정용 핀(100)의 접촉 베어링 부재(110)의 진행을 가이드 하게 된다.
위치 결정용 핀(100)의 접촉 베어링 부재(110)는 대상물(20)에 형성된 홈(21)에 대향하도록 위치한다. 대상물(20)은 회전하거나 이동 중일 수 있으며, 미리 설정된 일정한 위치에 도달한 후에, 위치 결정용 핀(100)이 대상물(20)의 홈(21)에 안착함으로써 대상물(20)의 위치를 정확하게 보정하고 결정하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이, 위치 결정용 핀(100)의 접촉 베어링 부재(110)의 삽입은, 대상물이 위치 결정용 핀(100) 쪽으로 이동함에 따라 이루어질 수도 있고, 위치 결정용 핀(100)이 실린더(Cy linder)와 같은 외부 구동 수단에 의해 대상물(20)의 홈(21) 방향으로 이동하면서 이루어질 수도 있다.
예컨대, 도 3과 같이 대상물(20)이 위치 결정용 핀(100) 방향으로 이동하는 경우, 대상물(20)의 홈(21)이 접촉 베어링 부재(110)에 근접함에 따라 접촉 베어링 부재(110)의 삽입이 이루어진다. 이러한 과정에서 위치 결정용 핀(100)의 삽입은 홈(21)의 중심과 접촉 베어링 부재(110)의 중심이 정확히 일치하지 않는 등의 이유로 인하여, 홈(21)의 내부 사면을 따라 구르면서 진행되고 대상물의 이동 및 대상물과의 접촉에 따라 다소의 마찰과 반발력을 받게 된다. 그러나, 접촉 베어링 부재(110)가 최대한 마찰을 줄이게 되고, 대상물(20)로부터의 반발력은 샤프트(107)를 통해 제1 스프링 부재(101)와 제2 스프링 부재(103)로 전달되어 흡수된다.
결과적으로, 대상물의 홈과 위치 결정용 핀의 중심이 정확하게 일치하여 삽입되지 않거나, 비록 그 중심이 일치하더라도 삽입과정에서의 마찰로 인하여 발생할 수 있는 대상물 또는 위치 결정용 핀의 마모의 문제가 본 발명에 의해 해소된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 위치 결정용 핀은 도 1 내지 도 3의 위치 결정용 핀(100)과 같이 2개의 판 스프링 부재를 포함하지 아니하고 하나의 판 스프링 부재만을 포함할 수도 있다. 다만, 이러한 구조는 4절 링크 구조를 가지는 도 1의 위치 결정용 핀(100)에 비해 반발력의 흡수 성능이 다소 떨어질 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (3)

  1. 대상물에 형성된 홈에 대향하도록 위치하여 상기 홈에 끼워짐으로써 상기 대상물의 위치를 결정하는 위치 결정용 핀에 있어서,
    접촉 저항을 줄이면서 상기 대상물의 홈에 끼워지는 접촉 베어링 부재;
    선단에 축방향으로 연장되어 마련된 상기 접촉 베어링 부재를 지지하는 샤프트 부재;
    일단이 베이스에 고정되고 타단이 상기 축방향에 수직하게 상기 샤프트 부재와 결합되어, 상기 접촉 베이링 부재가 상기 홈에 끼워지는 과정에서 발생하는 저항을 흡수하는 제1 판 스프링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 결정용 핀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 베어링 부재는,
    상기 대상물의 홈에 끼움질때 구름으로써 마찰을 줄이는 구름 베어링인 것을 특징으로 하는 위치 결정용 핀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판 스프링 부재와 소정 간격 이격되어 평행하게 마련되고, 일단이 상기 베이스에 고정된 제2 판 스프링 부재; 및
    상기 제2 판 스프링 부재의 타단을 상기 제1 판 스프링 부재의 타단에 상기 간격을 유지하도록 상호 결합하여 상기 제1 판 스프링 부재 및 상기 제2 판 스프링 부재가 상호 연동하도록 하는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 결정용 핀.
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