KR100487168B1 - 인서트볼트 자동 장착 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트볼트 자동 장착 측정장치에 관한 것으로서, 특히 핸드폰 커버가 안착된 지그를 각 공정에 맞게 이송시키는 수단과, 핸드폰 커버에 장착할 인서트볼트를 공급하는 인서트볼트 공급수단과, 공급된 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스 위에 올려놓는 로딩수단과, 보스위에 올려진 인서트볼트를 1차 유도가열한 후 2차로 가압하여 삽입하는 수단과, 보스에 삽입된 인서트볼트의 삽입깊이가 오차범위 이내인지를 측정하는 수단과, 측정결과 인서트볼트의 삽입상태가 정상이면 핸드폰커버를 배출컨베이어로 배출시키는 수단을 구성하므로서, 작은크기의 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스에 자동장착함에 따라 인서트볼트 장착속도를 증가시킬 수 있고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 제품의 불량율 또한 한층 더 감소시킬 수 있도록 한 인서트볼트 자동 장착 측정장치에 관한 것이다.

Description

인서트볼트 자동 장착 측정 장치{Insert bolt auto assembling device}

본 발명은 인서트볼트 자동 장착 측정장치에 관한 것으로서, 특히 작은크기의 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스에 자동장착함에 따라 인서트볼트 장착속도를 증가시킬 수 있고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 제품의 불량율 또한 한층 더 감소시킬 수 있도록 한 인서트볼트 자동 장착 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 핸드폰 전면커버(1)는 사출제작되고, 그 사출제작된 전면커버(1)의 배면에는 도 1 에 도시된 바와같이 복수개소에 인서트 볼트(3)가 삽입되기 위한 보스(2)가 형성되어 있다.

종래에는 인서트보트(2)를 자동 삽입해주는 장치가 제공되지 않았기 때문에 작업자가 일일이 수작업으로 인서트볼트(3)를 보스(2)에 삽입하고 있었다.

그러나, 수작업으로 인서트볼트(3)를 보스(2)에 삽입하게되면, 극히 크기가 작은 인서트볼트(3)를 정밀하게 보스(2)에 삽입하기가 매우 어려웠고, 보스(2)에 삽입되는 인서트볼트(3)의 삽입깊이 또한 정밀하게 유지시킬수가 없어서 제품의 품질을 향상시키기가 어려웠고, 인서트볼트를 핸드폰커버에 장착하는데 많은 시간이 소요되에 제품의 생산성이 현저히 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 핸드폰 커버가 안착된 지그를 각 공정에 맞게 이송시키는 수단과, 핸드폰 커버에 장착할 인서트볼트를 공급하는 인서트볼트 공급수단과, 공급된 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스 위에 올려놓는 로딩수단과, 보스위에 올려진 인서트볼트를 1차 유도가열한 후 2차로 가압하여 삽입하는 수단과, 보스에 삽입된 인서트볼트의 삽입깊이가 오차범위 이내인지를 측정하는 수단과, 측정결과 인서트볼트의 삽입상태가 정상이면 핸드폰커버를 배출컨베이어로 배출시키는 수단을 구성하므로서, 작은크기의 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스에 자동장착함에 따라 인서트볼트 장착속도를 증가시킬 수 있고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 제품의 불량율 또한 한층 더 감소시킬 수 있도록 한 인서트볼트 자동 장착 측정장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

핸드폰커버의 배면에 형성된 다수의 보스에 인서트볼트를 장착하는 장치에 있어서,

베이스의 일측 끝단에 길게 형성된 이송라인에 사출공정을 거치면서 성형된 전면커버가 안착되기 위한 지그가 취부되고, 상기 지그를 인서트볼트 장착공정에 따라 위치 이동시키는 소재이송수단과;

일정양의 인서트볼트를 저장하고 있으면서 진동방식에 의해 인서트볼트를 순차공급하고, 종단부에는 공급된 2개의 인서트볼트가 나란히 정렬되기 위한 핀정렬대가 형성된 인서트볼트 공급수단과;

상기 인서트볼트 공급수단의 일측에 위치하도록 베이스로부터 수직설치된 지지대의 상부에 수평바가 형성되고, 상기 수평바에 지지된 상태로 수평이동 가능하게 수직축이 형성되며, 그 수직축의 하단부에는 진공압에 의해 인서트볼트 공급수단으로부터 제공된 인서트볼트를 흡착하여 핸드폰커버의 보스에 올려놓는 인서트볼트 로딩수단과;

핸드폰커버의 보스위에 놓여진 인서트볼트를 1차 고주파 유도가열한 후 2 차 가압하여 보스 내부에 삽입 장착되도록 하는 인서트볼트 가열/삽입수단과;

상기 인서트볼트 가열/삽입수단에 의해 보스에 삽입된 인서트볼트의 삽입깊이를 측정하여 정상적으로 삽입되었는지를 판단하는 오차측정수단과;

상기 오차측정수단의 측정 결과에 따라 정상인것으로 판명되면 지그위에 놓여진 핸드폰커버를 배출컨베이어로 이송시키는 배출수단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 7 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 4 는 일정크기의 베이스를 나타내고, 상기 베이스(4)의 일단에는 본 발명을 이루게되는 각종 장치의 동작제어를 위한 제어박스(5)가 형성되어 있다.

상기 베이스(4) 상부에 인서트볼트(3)를 사출성형된 핸드폰커버(1)의 보스(2)에 자동 장착하는 각 구성요소들이 설치되며, 그 구성요소는,

핸드폰커버(1)를 공정에 맞게 위치 이동시키는 소재이송수단(10), 핸드폰커버(1)에 장착될 인서트볼트(3)를 지속적으로 공급하는 인서트볼트 공급수단(20), 인서트볼트 공급수단(20)에 의해 공급된 2개의 인서트볼트(3)를 흡착하여 핸드폰커버(1)의 보스(2)에 올려놓는 인서트볼트로딩수단(30), 핸드폰커버(1)의 보스(2) 위에 올려진 인서트볼트(3)를 1차로 유도가열한 후 신속히 눌러주어 인서트볼트(3)가 보스(2)에 삽입 장착되도록 하는 인서트볼트 가열/삽입수단(40), 보스(2)에 삽입된 인서트볼트(3)의 삽입깊이가 정상인지를 측정 및 판단하는 오차측정수단(50), 정상적으로 인서트볼트(3)가 보스(2)에 장착된 핸드폰커버(1)를 배출컨베이어(66)로 배출시키는 배출수단(60) 으로 구성된다.

여기서 본발명의 각 구성요소들을 상세히 설명한다.

상기 소재이송수단(10)은 도 2(a)(b)에 도시된 바와같이 미도시된 제어모터에 의해 작동하는 이송라인(11)이 베이스(4)의 상부면 앞쪽에 횡방향으로 설치되고, 상기 이송라인(11)에는 사출공정에서 생산된 핸드폰 커버(1)가 올려지기 위한 지그(12)가 형성된다.

상기 지그(12)는 이송라인(11)에 취부된 상태로 미도시된 제어장치의 제어에 따라 인서트볼트(3) 장착공정에 맞추어서 위치이송시킨다.

상기 인서트볼트 공급수단(30)은 도 2a 및 도 3 에 도시된 바와같이 베이스(4)의 후단부에 일정양의 인서트볼트(3)를 저장하면서 진동방식에 의해 직렬피드(22)로 공급하는 회전피드(21)(이러한 회전피드는 소형의 부품을 이송시키는데 일반적으로 사용되고 있음)가 형성되고, 베이스(4)의 앞쪽에는 2개의 인서트볼트(3)를 로딩위치로 정렬시키는 핀정렬대(24)가 형성된다.

상기 회전피드(21)와 핀정렬대(24)의 사이에는 직렬피드(22)가 형성되는데, 상기 직렬피드(22)에는 회전피드(21)로 부터 공급된 인서트볼트(3)가 일렬로 이송되도록 하는 이송홈(23)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 핀정렬대(24)에는 이송홈(23)을 따라 공급되는 인서트볼트(3)가 1개씩 삽입되기 위한 2개의 핀홀(25)이 형성되어 있어서, 상기 핀정렬대(24)는 인서트볼트(3)가 공급될때마다 일측으로 움직여 핀홀(25)에 인서트볼트(3)가 삽입되도록 한다.

또한, 상기 핀정렬대(24)의 일측에는 핀정렬대(24)가 로딩위치로 이동하였을때 인서트볼트(3)가 핀홀(25)로 부터 이탈되지 않도록 막아주는 스토퍼(26)가 형성되어 있다.

한편, 상기 인서트볼트 로딩수단(30)은 상기 핀정렬대(24)에 의해 로딩위치로 이송된 2개의 인서트볼트(3)를 지그(12)의 핸드폰커버(1)의 보스(2)에 올려놓는 기능을 하는 것으로서, 도 4a에 도시된 바와같이 베이스(4)에 수직 설치된 지지대(31)의 상부에 수평바(32)를 형성하고, 상기 수평바(32)에 수평이동 가능하게 수직축(33)을 형성한다.

그리고, 상기 수직축(33)의 하측 끝단부에는 구동모터(34)의 동력으로 상하 작동하는 작동부(35)를 형성하며, 상기 작동부(35)의 끝부분에 형성된 수평플레이트(36)에 진공압으로 인서트볼트(3)를 흡착하는 한쌍의 흡착부(37)를 형성한다.

상기 흡착부(37)에는 진공압이 인가되는 에어호스가 연결되어 있다.

즉, 상기 수직축(33)이 수평바(32)에 안내되어 수평이동하고 작동부(35)가 구동모터(34)의 동력원으로 작동하여 상하이동하는 기능에 의해 흡착부(37)가 로딩위치에 존재하는 핀정렬대(24)로 이동하여 2개의 인서트볼트(3)를 흡착하여 이송라인(11)에 대기하고 있는 지그(12)의 핸드폰커버(1)의 보스(2)에 인서트볼트(3)를 올려놓게되는 것이다.

한편, 도 4b와 도 4c는 상기 인서트볼트 로딩수단(30)의 흡착부(37) 간극을 조절할 수 있도록 한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.

이를위해, 작동부(35)의 전면으로 가이더(38)를 돌출 형성하고, 상기 가이더(38)에 안내되어 수평이동 할 수 있도록 한쌍의 수평플레이트(36a,36b)를 결합하며, 상기 수평플레이트(36a,36b)의 상부에 결합돌부(36c)를 각각 돌출 형성한다.

그리고, 양측에 각각 왼나사부와 오른나사부가 형성되어 있는 간극조절체(39)를 상기 각각의 결합돌부(36c)에 나사조립한 후 그 간극조절체(39)를 정역회전시키기 위한 서보모터(39a)를 일측의 수평플레이트 상부에 설치하므로서, 서보모터(39a)의 정역회전 동작에 따라 간극조절체(39)가 회동하게되어 한쌍의 수평플레이트(36a,36b)가 벌어지거나 오므라들면서 그 수평플레이트(36a,36b)에 설치된 흡착부(37)의 사이간격이 조절되는 것이다.

상기 설명과같이 흡착부(37)의 사이간극이 조절되도록 하면, 핸드폰커버(1)에 형성된 보스(2)의 간극이 제품에 따라 달라지더라도 이에 대응하여 흡착부(37)의 사이간극을 조절하여 사용할 수 있게된다.

상기 인서트볼트 로딩수단(30)의 후단에는 인서트볼트 가열/삽입수단(40)이 설치된다.

상기 인서트볼트 가열/삽입수단(40)은 도 5a 와 도 5b 에 도시된 바와같이 일정형상의 프레임(41)이 구비되는데, 상기 프레임(41)은 1차실린더(42)에 의해 상하로 움직이도록 형성하고, 프레임(41)의 하단부에는 보스(2)위에 놓여진 인서트볼트(3)를 유도가열하기 위한 유도가열판(43)을 형성하며, 프레임(41)의 내측에는 상기 유도가열판(43)으로 유도가열을 위한 고주파를 발생시키는 고주파발생기(44)가 설치된다.

그리고, 상기 유도가열판(43)에는 복수개의 소재밀착핀(45)이 하향 돌출 형성되어 있어서 유도가열을 위해 프레임(41)이 하강할때 상기 소재밀착핀(45)들이 먼저 핸드폰커버(1)를 눌러주어 지그(12)에 견고하게 밀착될 수 있도록 한다.

상기 프레임(41)의 상부에는 2차실린더(46)가 수직으로 설치되고, 이 2차 실린더(46)의 하측에는 상하 유동가능하게 가압축(47)이 형성되며, 상기 가압축(47)의 저면에는 보스(2)위에 놓여져 1차 유도가열된 상태의 인서트볼트(3)를 보스(2) 내부로 삽입시키기 위한 복수개의 삽입핀(48)이 형성된다.

상기 가압축(47)의 일단에는 마이크로메타(49)가 설치되어 있어서 가압축(47)의 하강거리를 제한하게되며, 상기 마이크로메타(49)는 작업전에 작업자가 수작업으로 원하는 삽입핀(48)의 하강거리를 계산하여 조작, 설정한다.

즉, 상기 인서트볼트 가열/삽입수단(40)은 1차실린더(42)의 작동에 의해 프레임(41)이 하강하여 유도가열판(43)이 보스(2)위에 놓여진 인서트볼트(3)를 유도가열하게되고, 유도가열 후 2차실린더(46)의 작동에 의해 가압축(47)이 마이크로메타(49)에 의해 설정된 거리만큼 하강함에 따라 삽입핀(48)이 정교하게 인서트볼트(3)를 보스(2) 내부로 삽입 장착하는 것이다.

상기 동작에서 인서트볼트(3)가 유도가열된 후 얼마나 신속하게 인서트볼트(3)를 삽입하는가에 따라 인서트볼트(3)의 보스(2)에 대한 결착율 및 결합강도 등이 달라지므로 인서트볼트(3)가 유도가열된 후 신속하게 2차 실린더(46)가 작동하여 인서트볼트(3)를 삽입하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 인서트볼트 가열/삽입수단(40)의 후단에는 오착측정수단(50)이 설치된다.

상기 오차측정수단(50)은 보스(2)에 삽입된 인서트볼트(3)의 삽입깊이가 오차범위 내의 정상인지를 측정하는 것으로서,

도 6 에 도시된 바와같이 베이스(4)상에 수직으로 설치된 지지축(51)의 상부에 상하실린더(52)를 설치하고, 상기 상하실린더(52)의 하부에 구동플레이트(53)를 형성하며, 구동플레이트(53)의 저면에는 하강하여 보스(2) 내부로 삽입된 인서트볼트(3)의 삽입깊이를 감지하는 플런저(55)가 돌출 형성되며, 상기 플런저(55)에는 플런저(55)에서 감지된 정보를 미도시된 측정장비로 전송하는 전자마이크로메타(54)가 연결된다.

미도시된 측정장비는 정상제품의 인서트볼트 삽입깊이에 대한 데이타를 저장하고 있으면서 상기 전자마이크로메타(54)에서 측정된 인서트볼트(3)의 삽입깊이를 비교하여 오차범위 이내의 정상상태인지 아니면 불량상태인지를 검출하게되는 것이다.

상기 오차측정수단(50)의 측정결과 불량이면 경보음을 출력하여 작업자가 현재 조립된 핸드폰커버(1)를 제거하도록 할 수 있고, 또는 이송수단(10)의 이송라인(11)을 역방향으로 구동시켜 조립된 핸드폰커버(1)를 분리수거할수 있으며, 또다른 방법으로 후설하는 배출수단(60)에 의해 지그(12)위의 핸드폰커버(1)를 제거처리토록 제어할 수 있다.

한편, 상기 배출수단(60)은 오차측정수단(50)에 의해 정상으로 판별된 인서트볼트(3)가 삽입된 핸드폰커버(1)를 배출컨베이어(66)로 이송시키는 것으로서,

도 7 에 도시된 바와같이 베이스(4) 상에 수직으로 설치된 수직축(61)의 상부에 수평축(62)을 형성하고, 상기 수평축(62)을 따라 수평이동하는 수직플레이트(63)를 형성하며, 상기 수직플레이트(63)의 하부에는 구동모터의 동력원으로 상하 이동하는 브라켓(65)을 설치하고, 상기 브라켓(65)의 하부에는 공압으로 벌어지거나 오므라들게 작동하여 지그(12)위의 핸드폰커버(1)를 잡아 올리는 핑거(64)가 형성된다.

상기한 배출수단(60)의 전체적인 이동 메카니즘은 앞서 설명된 인서트볼트 로딩수단(30)과 대동소이하다.

따라서, 상기 배출수단(60)을 구성하는 핑거(64)가 지그(12)위의 핸드폰커버(1)를 잡아올려 베이스(4)의 일측에 형성되어 있는 배출컨베이어(66)에 올려놓음으로써 인서트볼트(3)가 정상적으로 삽입된 핸드폰커버(1)가 외부로 배출되어지는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 핸드폰 커버가 안착된 지그를 각 공정에 맞게 이송시키는 수단과, 핸드폰 커버에 장착할 인서트볼트를 공급하는 인서트볼트 공급수단과, 공급된 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스 위에 올려놓는 로딩수단과, 보스위에 올려진 인서트볼트를 1차 유도가열한 후 2차로 가압하여 삽입하는 수단과, 보스에 삽입된 인서트볼트의 삽입깊이가 오차범위 이내인지를 측정하는 수단과, 측정결과 인서트볼트의 삽입상태가 정상이면 핸드폰커버를 배출컨베이어로 배출시키는 수단을 구성하므로서, 작은크기의 인서트볼트를 핸드폰커버의 보스에 자동장착함에 따라 인서트볼트 장착속도를 증가시킬 수 있고, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 제품의 불량율 또한 한층 더 감소시킬 수 있으며, 흡착판의 간격을 자유롭게 변경시킬 수 있으므로 다양한 크기의 핸드폰커버에 인서트볼트를 삽입할 수 있도록 한 인서트볼트 자동 장착 측정장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 장착 대상이 되는 휴대폰커버와 인서트볼트를 보인 사시도.

도 2 는 본 발명의 인서트볼트 자동 장착 측정장치를 보인 평면도와 정면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 인서트볼트 공급수단을 보인 도면.

도 4 는 본 발명에 적용된 인서트볼트 로딩수단을 보인 도면으로서,

(a)는 인서트볼트 로딩수단을 보인 측면도.

(b)는 인서트볼트 로딩수단의 다른 실시예를 보인 부분 정면도.

(c)는 인서트볼트 로딩수단의 다른 실시예를 보인 측면도.

도 5 는 본 발명에 적용된 인서트볼트 가열/삽입수단을 보인 정면도와 측면도.

도 6 은 본 발명에 적용된 오차측정수단을 보인 도면.

도 7 은 본 발명에 적용된 배출수단을 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 전면커버, 2: 보스,

3: 인서트볼트, 4: 베이스,

5: 제어박스, 10: 소재이송수단,

11: 이송라인, 12: 지그,

20: 인서트볼트 공급수단, 21: 회전피드,

22: 직렬피드, 24: 핀정렬대,

25: 핀홀, 30: 인서트볼트 로딩수단,

40: 인서트볼트 가열/삽입수단, 50: 오차측정수단,

60: 배출수단,

Claims (7)

1. 사출성형된 핸드폰전면커버(1)를 장착공정에 따라 이송시키는 소재이송수단(10)과, 인서트볼트(3)를 정렬되게 공급하는 인서트볼트 공급수단(20)과, 공급된 인서트볼트(3)를 흡착하여 핸드폰커버(1)의 장착위치에 올려놓는 인서트볼트 로딩수단(30)과, 인서트볼트(3)를 1차 고주파 유도가열한 후 2 차 가압하여 장착시키는 인서트볼트 가열/삽입수단(40)과, 전면커버(1)에 삽입된 인서트볼트(3)의 삽입깊이를 측정하는 오차측정수단(50)과, 인서트볼트가 정상적으로 삽입된 핸드폰커버(1)를 배출컨베이어(66)로 이송시키는 배출수단(60)을 포함하는 인서트볼트 자동 장착 측정장치에 있어서,

   상기 인서트볼트 로딩수단(30)은,

   수평이동 가능한 수직축(33)의 하측 끝단부에 구동모터(34)의 동력원으로 상하로 움지이는 작동부(35)를 형성하고, 상기 작동부(35)의 끝부분에 형성된 수평플레이트(36)에는 인서트볼트 공급수단(20)에 의해 공급된 인서트볼트(3)를 진공압으로 흡착하여 핸드폰커버(1)의 장착위치에 올려놓는 한쌍의 흡착부(37)를 형성하며,

   상기 작동부(35)의 전면에 수평방향으로 가이더(38)를 돌출 형성하고, 상기 가이더(38)에 안내되어 슬라이딩 이동 가능하게 한쌍의 수평플레이트(36a,36b)를 결합하되, 상기 수평플레이트(36a,36b)의 상부에 돌출된 결합돌부(36c)에 양측 끝단에 각각 왼나사부와 오른나사부가 형성되어 있는 간극조절체(39)를 결합하고, 상기 간극조절체(39)를 정역회전시키는 서보모터(39a)를 일측의 수평플레이트의 상부에 형성하여 수평플레이트(36a,36b)에 설치된 흡착부(37)의 간극이 조절될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인서트볼트 자동 장착 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트볼트 공급수단(20)은,

   회전피드(21)로 부터 공급된 인서트볼트(3)가 직렬로 이송되는 직렬피드(22)의 종단부에 인서트볼트(3)가 1개씩 삽입되는 한쌍의 핀홀(25)이 형성된 핀정렬대(24)를 설치하되, 상기 핀정렬대(24)는 인서트볼트(3)가 공급될때 마다 일측으로 움직여 각각의 핀홀(25)에 인서트볼트(3)가 삽입된 상태로 인서트볼트 로딩수단(30)의 로딩위치로 이동하도록 구성한 것을 특징으로 하는 인서트볼트 자동 장착 측정장치.
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