KR0124612Y1 - Apparatus for assembling parts of a machine - Google Patents
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Abstract
본 고안은 부품 조립용 체결장치에 관한 것으로서 조립용 부품이 자동적으로 체결 조립되도록 X-Y-Z축 로보트에 탑재된 체결장치에 있어서: 상기 Z축(100)상에 설치되어 상/하 작동이 가능한 업/다운 실린더(102); 상기 업/다운 실린더(102)에 연결되고 볼 부쉬 베어링(108)이 포함된 본체부(106); 상기 볼 부쉬 베어링(108)에 회동 가능하게 내설된 회전 샤프트(107); 상기 회전 샤프트(107)의 외주연에 긴밀하게 고정된 원형 기어부(109); 상기 회전 샤프트(107)의 저면부에 축을 기준으로 확개/축소가 가능하게 설치된 부품 파지용 그리퍼; (105) 상기 업/다운 실린더(102)상에 상기 부품 파지용 그리퍼(105)의 작용력을 검출하도록 장착되는 부품 파지용 감지센서(103); 상기 그리퍼(105)의 작동을 위하여 업/다운 실린더(102)와 연결된 커플링부(104); 상기 본체부(106)에 연결되는 정/역 구동모터(112); 상기 원형 기어부(109)와 상호 치합되도록 장착되는 동력 전달용 회전 기어(113); 및 상기 동력 전달용 회전 기어(113)에 대향하여 회전수를 검출하도록 장착되는 신호를 발생하는 감지센서(114)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fastening device for assembling parts, in the fastening device mounted on the XYZ axis robot so that the assembly parts are automatically fastened and assembled: up / down is installed on the Z-axis (100) capable of up / down operation Cylinder 102; A main body 106 connected to the up / down cylinder 102 and including a ball bush bearing 108; A rotating shaft 107 rotatably installed in the ball bush bearing 108; A circular gear part 109 closely fixed to an outer circumference of the rotary shaft 107; A gripper for gripping parts installed on the bottom surface of the rotary shaft 107 so as to be expanded / reduced relative to an axis; (105) a component holding sensor (103) mounted on the up / down cylinder (102) to detect an action force of the gripper (105) for holding the component; A coupling part 104 connected to an up / down cylinder 102 for operation of the gripper 105; A forward / reverse drive motor 112 connected to the main body 106; A power transmission rotary gear 113 mounted to mate with the circular gear part 109; And a detection sensor 114 generating a signal mounted to detect the rotational speed opposite to the power transmission rotating gear 113.
이에 따라 다양한 모양의 너트 체결을 용이하게 하고 장치의 호환성과 유용성을 갖춤으로 생산성 향상에 기여하는 효과가 있다.Accordingly, there is an effect of facilitating productivity improvement by facilitating fastening of nuts of various shapes and having compatibility and usability of the device.
Description
본 고안은 각종의 기계 장치(특히, 선풍기등) 조립시에 사용되는 자동 부품 체결장치에 관한 것으로 특히, 보울트 체결용 너트 및 캡의 체결을 위해 부품 공급용 피더부에서 순차적으로 공급되는 부품을 로보트상의 그리퍼가 자동 이재하여 X-Y-Z축을 따라 체결위치로 이동한 후 이미 설정된 회전 토르크에 의하여 조립 공정을 담당할 수 있게 한 부품 조립용 체결장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic component fastening device used for assembling various mechanical devices (especially a fan, etc.), and in particular, a robot that supplies components sequentially supplied from a component supply feeder part for fastening a bolt for fastening a nut and a cap. It relates to a fastening device for assembling parts, which allows the gripper of the upper part to automatically move to the fastening position along the XYZ axis and to be in charge of the assembly process by the already set rotation torque.
종래에는, 이와 같은 부품 조립용 체결장치로 너트 런너가 제시되어 사용되고 있는바, 첨부도면 제1도에 종래 기술에 의한 너트 런너를 도시하였다.In the related art, a nut runner has been proposed and used as a fastening device for assembling such a part, and the nut runner according to the prior art is illustrated in FIG.
도시된 바와 같이, 너트 런너(10)는 정/역 구동모터(11)와, 상기 구동모터(11)와 커플링(12)으로 직렬 연결된 샤프트(13), 그리고 상기 회전 샤프트(13)의 외주연이 감싸지도록 한 본체부(14)가 제공되는데, 샤프트(13)와 본체(14)사이에 볼 부쉬 베어링(15)과 원형 베어링(16)이 마련되고, 일정한 회전 토르크를 보유하는 스프링(17)이 감설되게 하는 것이며, 이와 같은 회전 샤프트(13)의 전면부에는 보울트 체결용 너트(19)가 취부될 수 있도록 회전비트(18)가 마련되는 것이다.As shown, the nut runner 10 includes a forward / reverse drive motor 11, a shaft 13 connected in series with the drive motor 11 and a coupling 12, and an outer portion of the rotary shaft 13. A main body portion 14 is provided to surround the circumference, wherein a ball bushing bearing 15 and a circular bearing 16 are provided between the shaft 13 and the body 14, and a spring 17 having a constant rotational torque. ), And the rotary bit 18 is provided on the front portion of the rotary shaft 13 such that the bolt fastening nut 19 can be mounted.
즉, 일반적인 너트 런너(10)는 회전비트(18)가 유동될 수 있도록 된 구조로 구동모터(11)의 토르크를 커플링(12)과 샤프트(13)를 거쳐 회전비트(18)에 전달하는 구조로 되어 있는 것이다.That is, the general nut runner 10 transmits the torque of the drive motor 11 to the rotation bit 18 through the coupling 12 and the shaft 13 in a structure that allows the rotation bit 18 to flow. It is a structure.
따라서, 너트(19)를 체결할 시에 회전비트(18)안에 체결용 너트(19)를 긴밀하게 삽지시키고 구동모터(11)를 동작시키면 구동모터(11)의 동력이 커플링(12)을 통해 샤프트(13)에 전달되고 상기 전달된 동력은 회전비트(18)에 전달되며, 감설된 스프링(17)에 의해서 회전비트(18)가 완충되어 일정한 값을 구동모터(11)의 토르크와 셋팅시켜 놓으면 일정 토르크 값에 도달됨과 동시에 자동적으로 구동모터(11)가 정지하는 방식을 채택하는 것이다.Therefore, when the nut 19 is tightened, if the fastening nut 19 is closely inserted in the rotation bit 18 and the drive motor 11 is operated, the power of the drive motor 11 causes the coupling 12 to actuate. Is transmitted to the shaft 13 and the transmitted power is transmitted to the rotary bit 18, the rotary bit 18 is buffered by the reduced spring 17 to set a constant value of the torque and the drive motor 11 When it is made, the drive motor 11 is automatically stopped at the same time as the constant torque value is reached.
그러나, 이와 같은 종래의 부품 체결장치는 이미 특정한 부품만을 체결할 수 있게 되어 호환성이 없는 것이며, 부품의 파지력 또한 매우 약한 것이고 회전 토르크를 스프링(17)에 의지함으로 부정확성을 면치 못하였다.However, such a conventional component fastening device is already incompatible with only being able to fasten only a specific part, the gripping force of the part is also very weak and inaccuracy has been avoided by relying on the spring 17 for the rotational torque.
상기 같은 종래의 문제해결을 위한 본 고안의 목적은 다음과 같다.The purpose of the present invention for solving the conventional problem as described above is as follows.
기계 장치의 조립을 위해 보울트와 너트 및 캡을 사용하여 부품을 체결함에 있어서, 다양한 형태의 너트 부품을 긴밀하면서도 정확하게 파지할 수 있도록 하며, 정확한 체결을 위하여 모터의 회전수가 감지되게 하고 또한 깊숙한 곳에 위치한 너트체결도 가능하게 한 부품 조립용 체결장치를 제공하는 것이다.In fastening parts by using bolts, nuts and caps for the assembly of mechanical devices, it allows for tight and accurate gripping of various types of nut parts, and allows the rotational speed of the motor to be detected and located deep It is to provide a fastening device for assembling parts that also allows nut fastening.
제1도는 종래 기술에 의한 부품(너트) 체결장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a component (nut) fastening device according to the prior art.
제2도는 본 고안에 의한 부품 체결장치를 도시한 전체적인 구성도.2 is an overall configuration diagram showing a part fastening device according to the present invention.
제3도는 제2도의 부품 체결장치의 일부를 저면에서 확대 도시한 설명도.3 is an explanatory view showing a part of the component fastening device of FIG. 2 enlarged from the bottom.
제4도는 본 고안에 의한 부품 체결장치를 도시한 측면도.Figure 4 is a side view showing a part fastening device according to the present invention.
제5도는 본 고안에 의한 부품 체결장치를 도시한 평면도.Figure 5 is a plan view showing a component fastening apparatus according to the present invention.
제6도는 본 고안에 설치되어 사용됨을 도시한 개략도.Figure 6 is a schematic diagram showing the installation and use of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : Z축 101 : 좌/우 이동형 실린더100: Z axis 101: left / right movable cylinder
102 : 업/다운 실린더 103 : 부품 파지용 감지센서102: up / down cylinder 103: detection sensor for holding parts
104 : 커플링부 105 : 부품 파지용 그리퍼104: coupling portion 105: gripper for holding parts
106 : 본체부 107 : 회전 샤프트106: main body 107: rotating shaft
108 : 볼 부쉬 베어링 109 : 원형 기어부108: ball bush bearing 109: circular gear portion
110 : 척킹부 111 : 탄력 스프링110: chucking portion 111: elastic spring
112 : 정/역 구동모터 113 : 회전기어112: forward / reverse drive motor 113: rotary gear
114 : 감지센서114: detection sensor
상기의 목적 달성을 위한 본 고안의 부품 조립용 체결장치는 조립용 부품이 자동적으로 체결 조립되도록 X-Y-Z축 로봇에 탑재된 체결장치에 있어서; 상기 Z축상에 설치되어 상/하 작동이 가능한 업/다운 실린더; 상기 업/다운 실린더에 연결되어 상/하 운동시 가이드 기능을 갖도록 볼 부쉬 베어링이 포함된 본체부; 상기 볼 부쉬 베어링에 회동가능하게 내설된 회전 샤프트부; 상기 회전 샤프트부의 외주연에 긴밀하게 고정된 원형 기어부; 상기 회전 샤프트부의 저면부에 축을 기준으로 확개/축소가 가능하게 설치된 부품 파지용 그리퍼; 상기 업/다운 실린더 상에 상기 부품 파지용 그리퍼의 작용력을 검출하도록 장착되고, 부품 파지 여부에 따라 업/다운 실린더의 제어를 가능하게 하는 신호를 발생하는 부품 파지용 감지센서; 상기 그리퍼의 작동을 위하여 업/다운 실린더와 연결된 커플링부; 상기 본체와 연결되는 정/역 구동모터; 상기 구동모터축 상에서 상기 원형 기어부와 상호 치합되도록 장착되고, 회전과 동시에 그리퍼에 이재된 부품의 체결이 가능하게 하는 동력 전달용 회전기어; 및 상기 동력 전달용 회전기어에 대향하여 회전수를 검출하도록 장착되고, 상기 정/역 구동모터의 토르크제어를 가능하게 하는 신호를 발생하는 감지센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Fastening device for assembling the parts of the present invention for achieving the above object is a fastening device mounted on the X-Y-Z axis robot so that the assembly parts are automatically fastened and assembled; An up / down cylinder installed on the Z axis and capable of operating up / down; A body part including a ball bushing bearing connected to the up / down cylinder to have a guide function during up / down movement; A rotating shaft part rotatably installed in the ball bush bearing; A circular gear part closely fixed to an outer circumference of the rotating shaft part; A gripper for gripping parts installed on the bottom surface of the rotatable shaft part so as to be expanded / reduced relative to an axis; A component sensing sensor mounted on the up / down cylinder to detect an action force of the gripper for holding the component and generating a signal enabling control of the up / down cylinder according to whether the component is gripped; A coupling part connected to an up / down cylinder to operate the gripper; A forward / reverse drive motor connected to the main body; A power transmission rotating gear mounted on the driving motor shaft so as to be engaged with the circular gear part, and allowing rotation of the parts transferred to the gripper at the same time as the rotation gear; And a detection sensor mounted to detect the rotational speed opposite to the power transmission rotary gear and generating a signal for enabling torque control of the forward / reverse drive motor.
이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상술한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 제2도는 본 고안에 의한 부품 체결장치를 도시한 전체적인 구성도이다. 도시한 바와 같이 부품 이재용 로봇의 Z축(100)에는 좌/우 이동형 실린더(101)가 설치되며, 상기 실린더(101)와 연설될 수 있도록 PLC에 의하여 제어가능한 업/다운 실린더(102)가 입설되게 설치된다. 이때, 업/다운 실린더(102)의 일측에는 부품 파지용 감지센서(103)가 부착됨이 요망되는 것이며, 상기 감지센서(103)는 축을 기준으로 호형운동이 가능하게 되는 부품 파지용 그리퍼(105)의 작동기능을 위해 승/하강될 수 있는 커플링부(104)와 접촉되게 하였다.2 is an overall configuration diagram showing a component fastening apparatus according to the present invention. As shown, the left / right movable cylinder 101 is installed on the Z axis 100 of the robot for transferring parts, and an up / down cylinder 102 controllable by a PLC is installed so that the cylinder 101 can be spoken. It is installed. At this time, one side of the up / down cylinder 102 is to be attached to the component sensor for holding the sensor 103, the detection sensor 103 is the gripper for the component gripping 105 to enable the arc motion relative to the axis Contact with the coupling part 104, which can be raised and lowered for the function of operation.
한편, 업/다운 실린더(102)의 피스톤 로드에는 보울트 체결된 본체부(106)가 마련되는데, 회전 샤프트(107)의 원활한 구동을 위해 볼 부쉬 베어링(108)이 내설되게 하되, 내설된 회전 샤프트(107)의 이탈 방지를 위해 상단부는 너트 체결됨이 필요한바 하단의 외주연부에 원형 기어부(109)를 고정시켜 본체부(106) 하단과 긴밀하게 체결 처리하는 것이다. 부품 파지용 그리퍼(105)는 커플링부(104)와 연결되어 회전 샤프트(107)의 외주연부를 타고 유동성 있게 완충성을 부여하기 위하여 척킹부(11)에 그리퍼(105)가 포함되도록 하여 회전 샤프트(107)에 끼워지게 하는데, 척킹부(110) 상단과 원형 기어부(109)사이에 탄력스프링(111)이 감착되게 한다. 이와 같은 회전 샤프트(107)의 구동을 위해서는 본체부(106) 일측에 정/역 구동모터(112)가 부착되게 하는데, 특히, 모터축상에 회전기어(113)를 구비하여 전술한 원형 기어부(109)와 맞물리게 함으로서 동력전달의 목적을 달성할 수 있는 것이다.On the other hand, the piston rod of the up / down cylinder 102 is provided with a bolted body portion 106, the ball bushing bearing 108 to be installed in order to smoothly drive the rotary shaft 107, but the internally rotated shaft In order to prevent the departure of the 107, the upper end portion needs to be fastened to the nut, and thus, the circular gear portion 109 is fixed to the outer circumferential edge of the lower portion to tightly close the body portion 106. The gripper 105 for component gripping is connected to the coupling part 104 so that the gripper 105 is included in the chucking part 11 in order to fluidly cushion and cushion the outer periphery of the rotating shaft 107. To be fitted to the 107, the elastic spring 111 is caught between the upper end of the chucking unit 110 and the circular gear unit 109. In order to drive the rotary shaft 107, the forward / reverse drive motor 112 is attached to one side of the main body 106, and in particular, the rotary gear 113 is provided on the motor shaft to provide the above-described circular gear unit ( 109) can achieve the purpose of power transmission.
첨부도면 제3도는 제2도의 부품 체결장치의 일부를 저면에서 확대 도시한 설명도로서, 회전기어(113)의 일측에 회전수 감지를 위한 별도의 감지센서(114)를 설치하여 토르크제어가 가능하게 하였다. 첨부도면 제4도는 본 고안에 의한 부품 체결장치를 도시한 측면도이며, 제5도는 본 고안에 부품 체결장치를 도시한 평면도로서 부품 파지용 그리퍼(105) 일측에 상기의 감지센서(103)와 연결된 별도의 부품 파지용 감지센서를 설치하여 부품의 파지여부 확인이 가능하게 한 것이다.FIG. 3 is an explanatory view showing an enlarged part of the component fastening device of FIG. 2 from the bottom, and torque control is possible by installing a separate sensor 114 for detecting the rotation speed on one side of the rotary gear 113. It was made. 4 is a side view showing the part fastening device according to the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing the part fastening device according to the present invention, and is connected to the sensing sensor 103 at one side of the gripper 105 for holding a part. It is possible to check whether the parts are held by installing a separate sensor for detecting parts.
이와 같은 구성의 본 고안을 첨부도면 제6도의 사용상태를 도시한 개략도에 의거하여 그 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Based on the schematic view showing the state of use of Figure 6 of the present invention of such a configuration described in detail the operation and effect as follows.
본 고안은 최초 조립용 물품 등이 이송 콘베이어를 통해 조립 라인쪽으로 이동되는바, 조립 위치에서 해당부품(주로, 너트 및 캡등)이 별도의 부품 공급용 피더부(미 부호임)에서 순차적으로 공급되는 것이며 이를 에스케이프먼트를 통해 분류하여 정렬한 후 이재 로봇의 Z축(100)에 부착된 부품 체결장치를 통해 너트 등이 척킹된 후 이송 콘베이어상에 위치한 팔레트 위의 조립대상 제품에 너트를 체결해주는 시스템으로서, 해당 너트는 커플링부(104)에 의한 에어 척킹으로서 너트가 그리퍼(105)에 긴밀하게 파지되며, 파이버 센서인 부품 파지용 감지센서(103)에 의해서 척킹 여부를 확인받은 후 X-Y축을 따라 이재 로봇이 제품 체결 위치로 이동한 후 좌/우 이동형 실린더(101)에 의하여 이동된 Z축(100)상의 업/다운 실린더(102)에 의하여 하향되면서 이와 동시에 정/역 구동모터(112)를 회전시키면 상호 맞물린 회전기어(113)와 원형 기어부(109)를 통해 전달된 회전력은 스플라인 볼 부쉬 베어링(108)을 회전시키게 된다.In the present invention, the first assembly goods, etc. are moved to the assembly line through the transfer conveyor, and the corresponding parts (mainly, nuts and caps) are sequentially supplied from separate parts feeder parts (unsigned) at the assembly position. After sorting and sorting through the escapement, the nut is chucked through the component fastening device attached to the Z-axis (100) of the transfer robot, and then the nut is fastened to the assembly target product on the pallet located on the conveying conveyor. As a system, the nut is an air chucking by the coupling part 104, and the nut is gripped tightly by the gripper 105, and is checked along the XY axis after checking whether the nut is chucked by a component sensor (103). After moving the robot to the product fastening position, the robot moves downward by the up / down cylinder 102 on the Z-axis 100 moved by the left / right movable cylinder 101 and at the same time. When the forward / reverse drive to rotate the motor 112, the mutually engaged rotary gear 113 and transmitted through the circular gear section 109, the rotational force is to rotate the spline ball bushing bearing 108.
상기 회전을 통해 척킹된 부품이 체결될 위치에 닿게 됨으로서 긴밀하게 체결되는데 이때에, 회전기어(113) 일측에 설치된 회전수 감지용 감지센서(114)에 따라 회전수가 감지되고 체결의 최종 완성 여부는 부품 파지용 감지센서(103)에 의한 부품 파지용 감지센서(103)에 의해서 높이를 감지하여 체결여부를 판단한 후 체결이 완료되면 정/역 구동모터(112)의 회전이 멈추어지고 업/다운 실린더(102)가 상승하게 된다.The rotation of the chucked parts through the rotation is in close contact with the position to be fastened. At this time, the rotation speed is detected according to the rotation speed detection sensor 114 installed on one side of the rotary gear 113 and whether the final completion of the fastening is Detecting the height by the component holding detection sensor 103 by the component holding sensor 103 to determine whether the fastening is completed, the rotation of the forward / reverse drive motor 112 is stopped and the up / down cylinder 102 is raised.
이때의 모든 제어관계는 PLC에 의해서 제어 처리되며, 체결의 불량 및 양품판별은 높이감지와 회전수 감지 그리고 체결시간의 3가지로 판단하게 된다.At this time, all the control relations are controlled by PLC, and the failure of the fastening and the discrimination of good quality can be judged by three things: height detection, rotational speed detection, and fastening time.
따라서, 본 고안은 각종의 이재 로봇핸드부에 조립된 후 자동 분류된 부품을 이재하여 조립이 가능한 것이며, 주로 사출 성형에 의한 각종의 너트를 이재하여 조립하는데 효과가 있다. 아울러 그리퍼(105)에 의한 동력의 전달로써 그 길이를 작게 할 수가 있으며, 회전 샤프트(107)의 채택으로 직선운동과 회전운동을 동시에 일체적으로 정확하게 처리할 수 있고, 종래에는 주로 공압에 의한 비트의 사용으로 부품을 흡착 혹은, 수 작업에 의한 안착 방법을 사용하였으나 본 고안에서는 에어 척킹으로 인한 다양한 모양의 너트 체결을 용이하게 하고 중공 회전 샤프트(107)의 사용으로 회전운동이 가능한 등의 호환성과 유용성을 갖춤으로 생산성향상에 기여할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention can be assembled by assembling the automatically sorted parts after being assembled to various transfer robot hand parts, and is effective in assembling various nuts mainly by injection molding. In addition, the length can be reduced by the transmission of the power by the gripper 105, the linear shaft and the rotary movement can be processed simultaneously and accurately by the adoption of the rotary shaft 107, conventionally mainly by the bit by pneumatic In the present invention, it is easy to fasten nuts of various shapes due to air chucking, and the rotational movement is possible by the use of the hollow rotating shaft 107. It can contribute to productivity by having usefulness.
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1995
- 1995-10-25 KR KR2019950030276U patent/KR0124612Y1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970016465U (en) | 1997-05-23 |
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