KR100502681B1 - 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치는 형틀이 이송되는 이송레일과; 상기 형틀의 양측에 각각 설치되는 베이스와; 각각의 상기 베이스에 설치되어 상기 형틀 측으로 수평 이동하는 수평이동몸체와; 상기 수평이동몸체에 설치되어 상기 형틀의 상부에서 상하 이동하는 수직이동몸체와; 상기 수직이동몸체에 설치되어 상기 베이스의 사이를 이동하는 상기 형틀에 구비된 체결부재를 조이거나 풀기 위한 복수개의 임팩트 렌치와; 상기 수직이동몸체에 구비되어 상기 형틀이 상기 베이스의 사이로 진입할 경우 상기 형틀의 좌우폭 및 수평도를 측정하여 상기 임팩트 렌치의 작동 높이를 설정하기 위한 형틀 측정부가 구비되는 것이 바람직한바 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 왕복 이동하는 임팩트 렌치에 의해 형틀의 체결 및 분리가 이루어짐에 따라 생산성이 향상되는 효과가 있고, 형틀의 규격에 적합한 상태로 간격이 조절되어 다양한 형태의 형틀의 결합 및 분리를 탄력적으로 진행할 수 있으며, 장치에 의한 체결 및 분리가 이루어져 산업재해가 방지되는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치 및 조립방법을 얻는 효과가 있다.

Description

형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법{Apparatus and method for fastening/unfastening bolt of mold}

본 발명은 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형틀에 구비된 체결부재를 조이거나 풀기위해 작동하는 임팩트 렌치가 형틀의 규격에 따라 조절되어 다양한 규격의 형틀에 대한 탄력적인 사용이 가능하고, 형틀의 진행방향과 동일한 방향으로 구간반복이 이루어져 형틀을 이동시켜가며 조립 및 분해가 가능한 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법에 관한 것이다.

형틀(Mold)은 거푸집을 지칭 하는 것으로, 이를 사용하여 Pile, 시멘트 관 및 전신주와 같은 여러 종류의 구조물을 제작하게 된다.

이러한 형틀은 제작하고자 하는 형태 및 크기에 따라 다양하게 제작될 수 있으나, 가장 일반적인 형태는 길이가 긴 형태의 형틀 한 쌍을 조립하였을 경우 내부 중공의 원기둥을 이루는 형태가 있다.

각각의 형틀의 외주에는 반원형의 띠 형태로 지면과 수직으로 이루는 수직플랜지가 형성되어 있고, 양측에는 길이가 긴 형태로 지면과 수평한 상태의 수평플랜지가 형성되어 있다.

한 쌍의 형틀은 조립되었을 경우 원주 방향으로는 수직플랜지에 의해 원형의 띠가 형성되고, 수평한 상태의 수평플랜지들은 상호 밀착된다.

이러한 조립된 형틀의 내부에 철재 와이어를 일정한 형태로 구비하고, 용융상태의 시멘트 등을 타설하여 회전시키며 이를 양생시킨 후 형틀을 분리함으로 Pile 또는 시멘트 관 등을 제작하게 된다.

형틀을 결합하는 방법은 어느 하나의 형틀의 수평플랜지에 구비된 다수개의 볼트를 조여 다른 형틀의 수평플랜지에 결합되도록 하는 것으로, 다른 형틀의 수평플랜지에는 볼트와 같은 체결부재의 나사부가 삽입되도록 너트가 구비되어 있다.

이러한 형틀을 결합 및 분리하기 위해 실시한 종래의 방법은 작업자가 렌치를 사용하여 각각의 볼트를 조이거나 푸는 방법에 의존한 것으로, 이로 인해 형틀을 조립하거나 분리하는데 많은 시간이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제가 발생하였다.

더욱이 작업자에 의한 작업은 작업 자세가 동일하게 오랜 시간 지속되기 때문에 작업자에게 과중한 피로를 가중시켜 산업재해의 발생을 높이는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 볼트의 체결 및 분리를 위해 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 왕복 이동하는 임팩트 렌치가 구비되어 형틀의 체결 및 분리가 이루어짐에 따라 생산성이 향상되며, 장치에 의한 체결이 이루어져 산업재해가 예방되는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법을 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치는 형틀이 이송되는 이송레일과; 상기 형틀의 양측에 각각 설치되는 베이스와; 상기 베이스 각각에 설치되어 상기 형틀 측으로 수평 이동하는 수평이동몸체와; 상기 각 수평이동몸체의 일측에 설치되어 상하 이동하는 수직이동몸체와; 상기 수직이동몸체에 설치되어 상기 베이스의 사이를 이동하면서 상기 형틀에 구비된 체결부재를 조이거나 풀기 위한 복수개의 임팩트 렌치와; 상기 수직이동몸체에 설치되어 상기 형틀이 상기 베이스의 사이로 진입할 경우 상기 형틀의 좌우폭 및 수평을 측정하여 상기 임팩트 렌치의 작동 위치를 설정하기 위한 형틀 측정부와; 상기 형틀 측정부는 일단이 상기 수직이동몸체에 힌지 결합되고 타단이 상기 형틀 측으로 회동하는 회동 아암과 힌지 결합되며, 상기 회동 아암의 일단은 상기 회동 아암을 회동시키는 제 2실린더와 연결되고, 상기 회동 아암의 타단에는 일단이 상기 형틀의 수평프랜지 상면에 접촉되는 접촉 아암과 힌지 결합되고, 상기 회동 아암에 구비되어 상기 접촉 아암의 타단이 접촉될 경우 이를 인식하는 제 1센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 베이스에는 구동축에 제 1 구동풀리가 구비된 제 1 모터가 구비되고, 상기 수평이동몸체에는 양단이 각각 상기 수평이동몸체에 고정되어 상기 제 1 구동풀리가 권취되는 제 1 와이어가 구비되며, 상기 수평이동몸체에는 상기 제 1 구동풀리와 다른 높이의 동일 수평선상에 위치하여 각각에 상기 제 1 와이어가 권취되는 복수개의 제 1 지지풀리가 구비되며, 상기 수평이동몸체에는 구동축에 제 2 구동풀리가 구비된 제 2 모터가 구비되고, 상기 수직이동몸체에는 양단이 각각 상기 수직이동몸체에 고정되어 상기 제 2 구동풀리가 권취되는 제 2 와이어가 구비되며, 상기 수직이동몸체에는 동일 수직선상에 위치하여 각각에 상기 제 2 와이어가 권취되는 복수개의 제 2 지지풀리가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직이동몸체의 일측면에는 각각의 상기 임팩트 렌치가 일측면에 설치되는 복수개의 설치판이 구비되고, 상기 설치판과 상기 수직이동몸체의 사이에는 상기 설치판의 이동을 가이드 하기 위한 가이드 판이 설치되며, 상기 설치판에는 상기 임팩트 렌치의 승하강을 구현하기 위한 제 1 실린더가 구비되고, 상기 가이드 판의 상부에는 상기 설치판이 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 소정간격 왕복 이동하도록 구동축에 피니언이 구비된 제 3 모터가 구비되며, 상기 수직이동몸체에는 상기 제 3 모터의 상기 피니언이 치합되는 래크가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 수직이동몸체의 일측면에는 상기 형틀의 이동방향을 따라 돌출된 길이가 긴 형태의 가이드 돌기가 구비되고, 상기 가이드 판에는 상기 가이드 돌기가 수용되도록 돌출 형성된 가이드 홈이 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직이동몸체에는 일정간격 이격된 상태로 설치되어 사이에 상기 가이드 판이 위치하며, 상기 제 3 모터에 의해 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 이동한 상기 가이드 판이 근접하였을 경우 이를 감지하여 상기 가이드 판을 이동거리만큼 복귀시키기 위한 한 쌍의 이동거리 감지센서가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직몸체에는 상기 형틀의 상기 수직플랜지를 감지하기 위한 수직플랜지 감지센서와, 상기 수직몸체에는 상기 체결부재를 감지하기 위한 체결부재 감지센서와, 상기 수직몸체에는 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 측면을 감지하기 위한 수평플랜지 측면감지센서가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 수직이동몸체에는 상기 형틀의 상부에 위치하여 상기 수평플랜지의 상면을 감지하기 위한 수평플랜지 상면 감지센서가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 설치판에는 상기 임팩트 렌치의 회전수를 감지하기 위한 임팩트 회전감지센서가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 수직이동몸체의 타단에는 상기 형틀이 감지되지 않을 경우 상기 임팩트 렌치의 작동을 정지시킨 후 초기 작동위치로 복귀시키고, 상기 수평플랜지 감지센서, 체결부재 감지센서, 수직플랜지 측면 감지센서, 임팩트 회전감지센서, 이동거리 감지센서, 제 1 센서 및 상기 수평플랜지 상면 감지센서에 공급되는 전원을 중단시켜 센싱동작을 차단하며, 상기 형틀의 이동을 가속하기 위한 작업완료 감지센서가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수직이동몸체의 일단에는 상기 형틀이 상기 베이스의 일단으로 진입할 경우 이를 감지하여 상기 수평플랜지 감지센서, 체결부재 감지센서, 수직플랜지 측면 감지센서, 임팩트 회전감지센서, 이동거리 감지센서, 제 1 센서 및 상기 수평플랜지 상면 감지센서에 전원을 공급하여 센싱동작이 진행되도록 초기 감지센서가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 임팩트 렌치는 공급된 공기압에 의해 작동되는 공압모터가 구비된 헤드부와, 상기 헤드부에 구비된 공압모터의 회전을 전달받도록 일단이 상기 공압모터에 축 결합되는 연결축과, 내부가 관통되어 일단에 상기 연결축의 타단이 삽입되고 타단에 렌치가 설치되는 작동축과, 상기 연결축의 외주에 구비되어 상기 작동축을 탄성지지 하기 위한 스프링이 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법에 있어서, 조립 또는 분리대상 상기 형틀이 베이스들의 일단 사이로 진입할 경우 형틀 측정부를 통해 상기 형틀의 좌우폭 및 수평을 측정하여 상기 형틀 측으로 상기 베이스의 간격을 조절하며, 상기 체결부재를 조이거나 풀도록 작동하는 임팩트 렌체의 작동 위치를 설정하기 위한 임팩트 렌치 세팅단계와; 상기 형틀의 상기 체결부재를 감지하여 감지될 경우 상기 임팩트 렌치가 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 이동 및 상하 승하강하며 상기 체결부재를 조이거나 풀기 위한 임팩트 렌치 작동단계와; 상기 형틀의 진행방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 상기 임팩트 렌치를 복귀시키기 위한 임팩트 렌치 복귀단계가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 임팩트 렌치 세팅단계는 상기 베이스에 구비되는 수평이동몸체가 상기 형틀에 대해 수평 이동하는 수평이동단계와, 상기 수평이동몸체에 구비되며 상기 임팩트 렌치가 설치되는 수직이동몸체가 수직 이동하는 수직이동단계인 것이 바람직하고, 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 측면을 감지하기 위한 수평플랜지 측면감지단계가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 상부에서 상기 수평플랜지의 상면을 감지하기 위한 수평플랜지 상면감지단계가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 형틀이 감지되지 않을 경우 상기 형틀의 이동을 가속화 하고 상기 임팩트 렌치를 작동 초기 위치로 복귀시키기 위한 작업완료 감지단계가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 상기 임팩트 렌치가 일정구간 이동 후 복귀 하지 않으면 상기 임팩트 렌치의 작동을 정지시키기 위한 임팩트 렌치 정지단계가 구비되는 것이 바람직한바 이러한 구성의 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치 및 조립방법에 따르면, 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 왕복 이동하는 임팩트 렌치에 의해 형틀의 체결 및 분리가 이루어짐에 따라 생산성이 향상되는 효과가 있다.

더욱이, 형틀의 규격에 적합한 상태로 간격이 조절되어 다양한 형태의 형틀의 결합 및 분리를 탄력적으로 진행할 수 있으며, 장치에 의한 체결 및 분리가 이루어져 산업재해가 방지되는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치 및 조립방법을 얻는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 각 도면에 도시된 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 가리킨다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)는 작업장에 일정한 간격을 두고 설치되는 한 쌍의 베이스(102)가 있어, 베이스(102)의 사이를 조립 또는 분리 대상 형틀(104)이 이동하게 되는데, 베이스(102)의 사이를 통과한 형틀(104)은 조립되거나 분리 상태가 된다.

형틀(104)의 형태는 다양하게 제작될 수 있으나 본 발명에서는 설명의 편의상 한 쌍이 결합되었을 경우 내부가 중공형태의 원기둥 형태를 하나의 실시예로 하여 설명하는데, 이러한 한 쌍의 형틀(104)이 결합되면 원주 방향에는 원형의 띠 형태로 수직 플랜지(104b)가 형성되고, 길이가 긴 방향으로는 지면과 수평한 상태의 수평 플랜지(104a)가 형성되어 서로 밀착된 상태가 된다.

베이스(102)의 사이에는 베이스(102)의 사이로 이동하는 형틀(104)을 이송하기 위한 형틀 이송레일(114)이 구비된다.

본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)는 다양한 크기의 형틀(104)에 대해서도 결합 및 분리할 수 있는 탄력적인 작동이 이루어지는 것으로, 다른 규격의 형틀(104)이 위치하게 되면 이를 인식하여 그 형틀(104)에 정확한 작동이 실시되도록 형틀(104)측으로 간격이 조절된다.

이를 위해 각각의 베이스(102)에는 베이스(102)의 상부에 설치되어 형틀(104) 측으로 수평 이동하는 수평이동몸체(106)가 구비되며, 수평이동몸체(106)의 일측에는 수평이동몸체(106)에 연결되어 상하 수직 이동하는 수직이동몸체(108)가 구비된다.

그리고, 각각의 수직이동몸체(108)의 일측면에는 형틀(104)의 수평플랜지(104a)에 구비된 볼트와 같은 체결부재(110)를 조이거나 풀기 위한 임팩트 렌치(112)가 4개씩 구비된다. 각각의 임팩트 렌치(112)는 형틀(104)의 수평플랜지(104a)에 구비된 체결부재(110)를 조이거나 풀기 위해 상하로 승하강 작동하며, 베이스(102)의 사이에서 이동하는 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 소정거리를 이동한 후 복귀하는 운동을 반복한다.

즉, 임팩트 렌치(112)가 수평 플랜지(104a)의 체결부재(110)에 기밀한 작용이 가해지도록 수평이동몸체(106)를 통해 형틀(104) 측으로 수평이동이 진행됨과 동시에 수직이동몸체(108)를 통해 상하이동이 이루어지는 것이다.

이로 인해 다양한 종류의 형틀(104)에 대해서도 탄력적인 조립 및 분리가 가능하게 된다.

이러한 임팩트 렌치(112)가 형틀(104)에 근접하도록 수평이동을 구현하기 위해 베이스(102)에는 구동축에 제 1 구동풀리(116)가 구비된 제 1 모터(118)가 구비된다.

그리고, 수평이동몸체(106)에는 양단이 각각 수평이동몸체(106)에 고정되어 제 1 구동풀리(116)가 권취되는 제 1 와이어(120)가 구비되며, 수평이동몸체(106)에는 제 1 와이어(120)가 각각 권취되도록 한 쌍의 제 1 지지풀리(122)가 구비된다.

제 1 지지풀리(122)는 제 1 구동풀리(116)와 다른 높이의 동일 수평선상에 설치된다.

이러한 구성으로 수평이동몸체(106)는 형틀(104)측으로 수평 이동하게 되며, 그 작동 상태는 도 2a 및 도 2b에 나타나 있다.

도 2a는 수평이동몸체(106)가 형틀(104)로부터 일정간격 떨어져 있는 상태이며, 이와 같은 상태에서 제 1 모터(118)가 정방향(도시된 도면에서는 반 시계방향)으로 회전하게 되면 제 1 구동풀리(116)에 권취된 제 1 와이어(120)가 제 1 구동풀리(116)를 타고 이동함에 따라 수평이동몸체(106) 역시 이동(도시된 도면에서 오른쪽 방향)하여 도 2b와 같이 형틀(104)측으로 접근하게 된다.

한편, 임팩트 렌치(112)가 형틀(104)의 상부에서 상하이동을 구현하기 위해 수평이동몸체(106)에는 구동축에 제 2 구동풀리(126)가 구비된 제 2 모터(128)가 구비된다.

그리고, 수직이동몸체(108)에는 양단이 각각 수직이동몸체(108)에 고정되어 제 2 구동풀리(126)가 권취되는 제 2 와이어(130)가 구비되며, 수직이동몸체(108)에는 제 2 와이어(130)가 각각 권취되도록 한 쌍의 제 2 지지풀리(132)가 구비된다.

제 2 지지풀리(132)는 제 2 구동풀리(126)와 다른 위치의 동일 수직선상에 설치된다.

이러한 구성으로 수직이동몸체(108)는 형틀(104)의 상부에서 상하 수직 이동하게 되며, 그 작동 상태는 도 3a 및 도 3b에 나타나 있다.

도 3a는 수직이동몸체(108)가 형틀(104)로부터 일정간격 떨어져 상부에 위치한 상태이며, 이와 같은 상태에서 제 2 모터(128)가 정방향(도시된 도면에서는 반 시계방향)으로 회전하게 되면 제 2 구동풀리(126)에 권취된 제 2 와이어(130)가 제 2 구동풀리(126)를 타고 이동함에 따라 수직이동몸체(108)는 도 3b와 같이 하강하게 된다.

이에 따라 임팩트 렌치(112)는 형틀(104)의 수평플랜지(104a) 상부에 위치하여 작업 대기상태가 된다.

상기와 같은 작동 즉, 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)의 작동은 각기 다른 형틀(104)의 규격에 적합하게 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)의 이동거리를 조립장치(100) 내에 세팅하여 작동하도록 할 수 있으며, 이 경우 제어부(190)를 구비하여 세팅한다.

이렇게 각기 다른 규격의 형틀(104)에 대한 세팅이 이루어진 상태에서 형틀(104)이 본 발명의 조립장치(100)의 일단으로 진입할 경우 해당 규격에 적합하게 세팅된 버튼을 조작하여 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)를 이동하게 된다.

이러한 각각의 형틀(104) 규격에 따라 이동하도록 세팅을 해놓을 경우 세팅된 이동 값만큼 이동하는 것을 감지하도록 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)에는 다수개의 제 2 센서(124)와 제 3 센서(134)가 구비되고, 베이스(102) 및 수평이동몸체(106)에는 제 1 감지돌기(136) 및 제 2 감지돌기(138)가 구비된다.

즉, 세팅 값에 의한 이동으로 수평이동몸체(106)의 이동은 제 2 센서(124)와 제 1 감지돌기(136)가 짝을 이루며, 수직이동몸체(108)의 이동은 제 3 센서(134)와 제 2 감지돌기(138)가 짝을 이루어 감지되는 것이다.

다시 말해, 임의의 형틀(104)이 위치하여 작업자에 의해 그에 해당하는 버튼이 눌려지게 되면, 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)는 설정값만큼 수평 및 수직 이동이 진행되다 해당 제 2 센서(124a) 및 제 3 센서(134a)가 제 1 감지돌기(136) 및 제 2 감지돌기(138)의 위치에 근접하게 되면 멈추게 되는 것이다.

여기서 제 2 센서(124) 및 제 3 센서(134)는 근접센서로 마련된다.

그리고, 수직이동몸체(108)에는 형틀 측정부(140)가 구비되는데, 이 형틀 측정부(140)는 본 발명의 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)에 다른 규격의 형틀(104)이 진입할 경우 형틀(104)을 감지하여 임팩트 렌치(112)의 작동높이를 설정하게 된다.

이 형틀 측정부(140)는 형틀(104)이 진입할 경우 형틀(104)의 좌우폭과 수평플랜지의 높이를 측정하여 임팩트 렌치(112)의 작동 위치를 설정하게 되며, 그 구성은 아래와 같다.

먼저, 수직이동몸체(108)의 일단에는 일단 내측이 제 1 힌지(142) 결합되어 타단이 형틀(104)측으로 회동하는 회동아암(144)이 있고, 회동아암(144)의 일단에는 제 1 힌지(142) 결합된 회동아암(144)의 회동을 구현하기 위한 제 2 실린더(146)가 있다.

그리고, 회동아암(144)의 타단에는 중간부분이 회동아암(144)에 제 2 힌지(148) 결합되며 일단이 형틀(104)의 수평플랜지(104a)에 접촉되는 접촉아암(150)이 있다.

그리고, 회동아암(144)에는 접촉아암(150)을 탄성지지하기 위한 제 1 스프링(152)이 구비되고, 일단이 수평플랜지(104a)에 접촉되는 접촉아암(150)이 회동할 경우 접촉아암(150)의 타단을 감지하기 위한 제 1 센서(154)가 구비되는데, 제 1 센서(154)는 접촉센서로 구비한다.

이러한 구성의 형틀 측정부(140)의 작동은 도 4a와 도 4b에 도시되어 있는데, 형틀(104)이 수직이동몸체(108)의 일단측으로 진입하게 되면, 제 2 실린더(146)가 작동하여 확장된 상태의 실린더 로드(146a)는 수축되고 이와 연결된 회동아암(144)은 도 4a와 같이 형틀(104)측으로 회동(도면에서는 반 시계방향)하여 펼쳐져 수평플랜지(104a)의 상부에 위치하게 된다.

회동아암(144)이 형틀(104) 측으로 펼쳐진 상태에서 제 2 실린더(146)의 실린더 로드(146a)는 계속해서 수축하게 되며, 이에 따라 회동아암(144)은 계속해서 하강하게 되어 접촉아암(150)의 일단은 수평플랜지(104a)에 접촉된다.

접촉아암(150)의 일단이 수평플랜지(104a)에 접촉된 상태에서 좀더 실린더 로드(146a)가 수축하게 되면 접촉아암(150)은 제 2 힌지(148)를 기준으로 회동(도면에서는 시계방향)하게 되는데, 이로 인해 접촉아암(150)의 타단은 제 1 센서(154)에 접촉하게 된다.

이렇게 접촉아암(150)이 회동하여 타단이 제 1 센서(154)에 접촉하게 되면 형틀(104)의 수평플랜지(104a)의 높이가 감지되고, 감지된 값에 의해 임팩트 렌치(112)가 작동할 수 있는 위치로 조절된다.

이러한 형틀 측정부(140)는 좌우측의 수직이동몸체(108)에 각각 구비되어 있기 때문에 만약, 조립대상 형틀이 잘못 놓여져 좌우 높이가 다른 경우 일지라도 이에 맞게 임팩트 렌치(112)의 높이를 조절하여 작업을 실시할 수 있게 된다.

또한, 수직이동몸체(108)에는 도 5 내지 도 7과 같이 각각의 임팩트 렌치(112)가 일측면에 설치되는 4개의 설치판(158)이 구비되며, 설치판(158)과 수직이동몸체(108)의 사이에는 가이드 판(160)이 구비된다. 가이드 판(160)은 수직이동몸체(108) 상에서 일정구간 임팩트 렌치(112)가 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동한 후 이동한 거리만큼 복귀하는 왕복이동을 가능하게 하기 위한 것이다.

이러한 가이드 판(160)의 상부에는 구동축에 피니언(162)이 구비된 제 3 모터(164)가 구비되며, 수직이동몸체(108)의 상부에는 피니언(162)이 치합되도록 형틀(104)의 길이방향을 따라 래크(166)가 구비된다.

그리고, 수직이동몸체(108)에는 형틀(104)의 이동방향을 따라 길이가 긴 형태로 돌출된 가이드 돌기(168)가 구비되어 있는데, 이 가이드 돌기(168)는 가이드 판(160)에 돌출 형성된 가이드 홈(170)에 삽입된다.

이러한 가이드 돌기(168)와 가이드 홈(170)에 의해 가이드 판(160)은 수직이동몸체(108) 상에서 안정적으로 이동하게 된다.

래크(166)에는 한 쌍의 이동거리 감지센서(172)(174)가 일정한 간격 이격된 상태로 설치되는데, 이동거리 감지센서(172)(174)의 사이에는 가이드 판(160)이 위치하여 이동하게 된다.

이동거리 감지센서(172)(174)는 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하는 가이드 판(160)이 일정구간 이동을 하면 이를 감지하여 가이드 판(160)을 이동한 거리만큼 복귀시키는 감지 기능을 하게 된다.

다시 말해, 가이드 판(160)의 이동을 감지하는 것은, 이에 연결된 임팩트 렌치(112)의 작동거리 역시 왕복 운동이 가능하도록 감지하여 제어할 수 있게 되는 것을 뜻한다.

가이드 판(160)의 상부에는 임팩트 렌치(112)를 승하강 시키기 위한 제 1 실린더(161)가 설치되어 있으며, 제 1 실린더(161)의 실린더 로드(163)에는 설치판(158)이 연결된다.

가이드 판(160)에는 제 1 실린더(161)의 작동에 따른 설치판(158)의 승하강을 가이드 하기 위한 가이드 바(165)가 구비되어 있고, 설치판(158)의 배면에는 가이드 바(165)가 삽입되어 설치판(158)이 승하강 되는 가이드 블록(167)이 구비된다.

그리고, 가이드 판(160)과 설치판(158)에는 각각의 양단이 이들에 연결되는 제 2 스프링(169)이 있다. 제 2 스프링(169)은 제 1 실린더(161)에 의해 하강한 상태의 설치판(158)을 상승시킬 경우 탄성에 의해 그 상승을 원활히 하기 위한 것이다.

그리고, 설치판(158)에는 임팩트 렌치(112)의 회전수를 감지하기 위한 임팩트 회전감지센서(171)가 구비된다.

임팩트 회전감지센서(171)를 설치하는 이유는 체결부재(110)에 임팩트 렌치(112)가 결합된 상태에서 과도한 회전을 방지하여 임팩트 렌치(112) 또는 체결부재(110)의 망실을 방지하기 위한 것으로, 4개의 임팩트 렌치(112)를 순차적으로 사용하여 체결부재(110)를 체결하기 위한 것이다.

그리고, 임팩트 렌치(112)에는 회전돌기(171a)가 구비되어 임팩트 회전감지센서(171)에 의해 회전이 감지된다.

즉, 형틀(104)이 이동하여 첫 번째(형틀의 이동방향에서 제일 앞쪽에 위치한) 임팩트 렌치(112)에 의해 체결부재(110)를 체결할 경우 체결부재(110)가 완전하게 체결되지 않더라도 형틀(104)가 이동하여 두 번째 위치한 임팩트 렌치(112), 세 번째 및 네 번째 임팩트 렌치(112)를 거치며 완전하게 체결되도록 하기 위한 것이다.

이러한 임팩트 렌치(112)들은 형틀(104)이 진입함에 따라 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하며 수평플랜지(104a)에 위치한 체결부재(110)를 체결하게 되는데, 일정한 구간만큼 이동한 후에는 뒤쪽에 위치한 이동거리 감지센서(174)에 의해 감지되어 앞쪽에 위치한 이동거리 감지센서(172)측으로 이동하여 반복해서 작동하게 된다.

그리고, 수직이동몸체(108)에는 형틀(104)의 상부에서 수평플랜지(104a)를 감지하기 위한 수평플랜지 상면 감지센서(176)가 구비되는데, 수평플랜지 상면 감지센서(176)는 수평플랜지(104a)를 감지하여 임팩트 렌치(112)의 작동을 제어하게 되고, 이를 위한 센싱동작은 다음과 같다.

수평플랜지 상면감지센서(176)는 도 8a에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 구비되어 센서1(176a)은 아무것도 감지되지 않고, 센서2(176b)는 수평플랜지(104a)를 감지한 상태에서 임팩트 렌치(112)는 작동하게 된다.

만일 도 8b와 같이 센서1(176a)과 센서2(176b)에 수평플랜지(104a)가 감지되지 않거나, 도 8c와 같이 센서1(176a)과 센서2(176b)가 동시에 수평플랜지(104a)를 감지할 경우 임팩트 렌치(112)는 작동하지 않도록 세팅된다.

즉, 하나의 센서2(176b)에 의해서 수평플랜지(104a)가 감지될 경우에만 임팩트 렌치(112)는 작동하게 된다.

또한, 수직이동몸체(108)에는 형틀(104)에 구비된 수직플랜지(104b), 체결부재(110) 및 수평플랜지(104a)의 측면을 각각 감지하기 위해 수직플랜지 감지센서(182), 체결부재 감지센서(184) 및 수평플랜지 측면감지센서(186)가 구비되며, 이들 센서(182)(184)(186)는 실질적으로 임팩트 렌치(112)의 작동을 위한 것으로, 이들은 제 1 플레이트(187)에 설치된다.

이들 센서(182)(184)(186)가 고정적으로 설치되는 위치는 임팩트 렌치(112) 보다 앞서 위치하여 먼저 형틀(104)의 각 부분을 감지하게 되는데, 센서 센싱동작을 보면 형틀(104)이 이동하여 도 9a및 도 9b와 같이 수직플랜지(104b)가 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 감지될 경우 임팩트 렌치(112)는 작동하지 않게 된다.

이후 도 10a 및 도 10b와 같이 형틀(104)이 이동하면 수직플랜지 감지센서(182)에 의해서 수직플랜지(104b)는 감지되지 않고, 체결부재 감지센서(184)에 의해 체결부재(110)가 감지되는데, 이때 임팩트 렌치(112)가 하강하여 체결부재(110)를 조이게 된다.

만약, 형틀(104)의 이동으로 수직플랜지(104b)가 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 감지되면 체결부재(110)를 체결하던 임팩트 렌치(112)는 작동을 멈추는데, 이와 같이 임팩트 렌치(112)는 형틀(104)의 이동에 따라 수직플랜지(104b)가 감지될 경우 작동하지 않고, 체결부재(110)가 감지될 경우에만 작동하게 된다.

그리고, 수평플랜지(104a)를 측면에서 감지하는 수평플랜지 측면감지센서(186)는 위아래 한 쌍(186a)(186b)으로 구비되며, 도 11a와 같이 하나의 센서(186b)가 감지된 상태에서만 임팩트 렌치(112)는 작동하게 된다.

즉, 도 11b 및 도 11c 와 같이 수평플랜지(104a)가 감지되지 않거나, 도 11d와 같이 수평플랜지 측면감지센서(186) 모두에 감지되었을 경우 임팩트 렌치(112)는 작동하지 않고, 도 11a와 같은 상태가 될 때까지 수직이동몸체(108)는 상하 이동하게 된다.

상술한 각각의 제 1센서(154), 제 2 센서(124), 제 3 센서(134), 임팩트 회전감지센서(171), 이동거리 감지센서(172)(174), 수평플랜지 상면 감지센서(176), 수직플랜지 감지센서(182), 체결부재 감지센서(184) 및 수평플랜지 측면감지센서(186)는 좌우측에 위치한 수직이동몸체(108)에 각각 구비된다.

그리고, 형틀(104)이 진입되는 수직이동몸체(108) 일측에는 형틀(104)이 진입할 경우 상술한 제 1 센서(154), 제 2 센서(124), 제 3 센서(134), 임팩트 회전감지센서(171), 이동거리 감지센서(172)(174), 수평플랜지 상면 감지센서(176), 수직플랜지 감지센서(182), 체결부재 감지센서(184) 및 수평플랜지 측면감지센서(186)가 작동하도록 전원을 공급하기 위한 초기 감지센서(188)가 구비된다.

또한, 수직이동몸체(108)의 타측에는 작업이 완료된 후 형틀(104)이 장치 외부로 이동하여 감지되지 않을 경우 상술한 각각의 제 1 센서(154), 제 2 센서(124), 제 3 센서(134), 임팩트 회전감지센서(171), 이동거리 감지센서(172)(174), 수평플랜지 상면 감지센서(176), 수직플랜지 감지센서(182), 체결부재 감지센서(184) 및 수평플랜지 측면감지센서(186)의 전원공급을 차단하고, 이송레일(114)에 안착된 형틀(104)을 다른 장치로 급송하도록 이송레일(114)의 속도를 가속시키기 위한 작업완료 감지센서(192)가 구비된다.

이러한 센서는 여러 종류로 선택할 수 있으나 바람직하게는 수평플랜지 측면감지센서(186), 체결부재 감지센서(184), 수직플랜지 감지센서(182), 수평플랜지 상면감지센서(176) 및 초기 감지센서(188)는 포토센서로 구비하고, 임팩트 회전감지센서(171), 이동거리 감지센서(172)(174) 및 제 1 센서(154)는 접촉센서로 구비한다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성의 본 발명의 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법에 대해 설명하기로 하며, 이는 도 12에 도시되어 있다.

먼저, 조립 또는 분리대상 형틀(104)이 베이스(102)들의 일단 사이로 진입할 경우 형틀 측정부(140)를 통해 형틀(104)의 좌우폭 및 수평을 측정하여 형틀(104) 측으로 베이스(104)의 간격을 조절하며, 체결부재(110)를 조이거나 풀도록 작동하는 임팩트 렌체(112)의 작동 위치를 설정하기 위한 임팩트 렌치 세팅단계(S300)가 있다.

그리고, 형틀(104)의 체결부재(110)를 감지하여 감지될 경우 임팩트 렌치(112)가 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동 및 상하 승하강하며 체결부재(110)를 조이거나 풀기 위한 임팩트 렌치 작동단계(S400)가 있다.

그리고, 형틀(104)의 진행방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 임팩트 렌치(112)를 복귀시키기 위한 임팩트 렌치 복귀단계(S500)가 있다.

임팩트 렌치 세팅단계(S300)는 베이스(102)에 구비되는 수평이동몸체(106)가 형틀(104)에 대해 수평 이동하는 수평이동단계(S310)와 수평이동몸체(106)에 구비되며 임팩트 렌치(112)가 설치되는 수직이동몸체(108)가 수직 이동하는 수직이동단계(S320)가 구비된다.

그리고, 형틀(104)의 수평플랜지(104a)의 측면을 감지하기 위한 수평플랜지 측면감지단계(S700)가 구비되고, 형틀(104)의 수평플랜지(104a)의 상부에서 수평플랜지의 상부를 감지하기 위한 수평플랜지 상면감지단계(S600)가 구비된다.

그리고, 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 임팩트 렌치(112)가 일정구간 이동 후 복귀 하지 않으면 임팩트 렌치(112)의 작동을 정지시키기 위한 임팩트 렌치 정지단계(S800)가 구비된다.

그리고, 형틀(104)이 감지되지 않을 경우 형틀(104)의 이동을 가속화 하고 임팩트 렌치(112)를 작동 초기 위치로 복귀시키기 위한 작업완료 감지단계(S900)가 구비된다.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)의 작동상태에 대해 설명하기로 한다.

형틀(104)이 이송레일(114)에 의해 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)의 일단으로 진입할 경우 형틀(104)은 서로 포개져 원기둥의 형태를 이룬 상태이며, 내부에는 일정한 형태로 코일이 권취되어 있고, 시멘트 등이 타설된 상태이다.

이러한 상태에서 형틀(104)이 진입하면 사용자는 형틀(104)의 규격을 판단한 후 이에 해당하는 제어부(190)의 버튼을 눌러 임팩트 렌치(112)를 세팅하기 위한 임팩트 렌치 세팅단계(S300)를 실시하게 된다. 이에 따라 수평이동몸체(106) 및 수직이동몸체(108)는 형틀(104) 측으로 수평 및 수직 이동하는 수평이동몸체 수평 이동단계(S310) 및 수직이동몸체 수직 이동단계(S320)가 실시된다.

이로 인해 도 13과 같이 수평이동몸체(106)는 수평 이동하여 형틀(104) 양측으로 근접하고, 수직이동몸체(108)는 형틀(104)의 상부에 근접한 상태로 하강하게 된다.

그리고, 형틀(104)이 초기 감지센서(188)를 지나게 되면 이에 따라 후술하는 각각의 센서는 작동하게 된다.

이후 형틀(104)은 형틀 측정부(140)에 의해 도 4a 및 도 4b와 같은 방법으로 수평플랜지(104a)의 높이가 측정되고, 이에 따라 임팩트 렌치(112)는 수평플랜지(104a)에 접촉될 수 있는 작동 높이로 설정되는데, 이 경우 좌우측의 수평플랜지(104a)의 높이가 다르면 좌우측의 임팩트 렌치(112)의 높이는 다르게 설정된다.

이러한 상태에서 형틀(104)의 체결부재(110)는 각각의 임팩트 렌치(112)에 의해 체결되는 임팩트 렌치 작동단계(S400)에 의해 작동하게 되는데, 만약 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 도9a와 같이 수직플랜지(104b)가 감지될 경우 임팩트 렌치(112)는 작동하지 않는다.

그러나, 수직플랜지(104b)가 감지되지 않고 수평플랜지 측면 감지센서(186)와 체결부재 감지센서(184)에 의해 도 10a와 같은 상태로 감지되면 도 14a와 같이 임팩트 렌치(112a)는 하강하여 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하며 체결부재(110)를 체결하게 된다. 이때, 수평플랜지 측면 감지센서(186)와 수평플랜지 상면 감지센서(176)는 각각 하나의 센서(176b)(186b)에 의해서 감지된 상태이다.

이런 상태에서 일정한 회전수로 임팩트 렌치(112)가 형틀(104)의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 후 가이드 판(160)이 이동거리 감지센서(174)에 근접하여 감지되면 하강한 임팩트 렌치(112a)는 상승하고, 임팩트 렌치(112a)를 포함한 가이드 판(160)은 제 3 모터(164)의 작동으로 도 14b와 같이 앞쪽에 위치한 이동거리 감지센서(172) 측으로 이동하게 된다.

이러한 임팩트 렌치(112)의 복귀는 임팩트 렌치 복귀단계(S500)에 의해 실시된다.

만약, 뒤쪽에 위치한 이동거리 감지센서(174)의 감지에 의해 가이드 판(160)이 앞쪽의 이동거리 감지센서(172) 측으로 이동하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우 중 하나는 체결부재(110)를 체결하기 위해 하강한 상태의 임팩트 렌치(112a)가 체결부재(110)로부터 분리되지 않은 상태가 있을 수 있다. 이러한 이유로 가이드 판(160)이 뒤쪽에 있는 이동거리 감지센서(174)를 지나치게 되면, 임팩치 렌치(112) 및 이송레일(114) 등의 모든 장치가 정지하는 임팩트 렌치 정지단계(S800)가 실시되는데, 이후 임팩트 렌치(112)가 체결부재(110)로부터 인위적으로 분리 등이 이루어져 재작동이 가능하게 되면 장치는 다시 작동하게 된다.

이렇게 형틀(104)의 이송방향에서 제일 앞쪽에 위치한 임팩트 렌치(112a)가 작동한 체결부재(110)의 상태는 도 15a와 같이 완전하게 체결된 상태이거나 또는 도 15b와 같이 불완전하게 체결된 상태가 된다.

도 15a와 같이 체결부재(110)가 완전히 체결된 경우는 임팩트 렌치(112a)의 회전수를 조절하여 일반적으로 돌출되어 있는 체결부재(110)의 높이를 감안하여 완전하게 체결되도록 임팩트 렌치(112a)의 회전수를 세팅한 상태이다. 이렇게 제일 앞쪽에 위치한 임팩트 렌치(112a)에 의해 체결부재(110)가 완전하게 체결되면, 이후의 임팩트 렌치(112b)(112c)(112d)에 의해서는 체결이 이루어지지 않고, 이후의 임팩트 렌치(112b)(112c)(112d)에 의해서는 첫 번째 임팩트 렌치(112a)에 의해 완전하게 체결되지 않은 체결부재(110)만 선택하여 선별적으로 체결하게 된다.

반면, 도 15b와 같이 최초의 체결부재(110)에 대해 일정높이(h1)만큼 체결된 상태 역시 임팩트 렌치(112a)의 회전수를 세팅한 것으로, 이와 같은 경우 이후에 위치한 임팩트 렌치(112b)(112c)(112d)에 의해서 도 15c 및 도 15d와 같이 체결부재(110)는 순차적(h2)(h3)으로 체결되어 마지막에 위치한 임팩트 렌치(112d)에 의해 완전하게 체결된다.

이러한 상태로 형틀(104)은 이동하고 두 번째 위치한 임팩트 렌치(112b)의 앞쪽에 위치한 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 수직플랜지(104b)가 감지될 경우 두 번째 임팩트 렌치(112b) 역시 작동하지 않으며, 체결부재 감지센서(184)에 의해 체결부재(110)가 감지될 경우 임팩트 렌치(112b)는 첫 번째 임팩트 렌치(112a)와 동일한 방법으로 작동하여 체결부재(110)를 체결하게 된다.

이후 세 번째 및 네 번째의 임팩트 렌치(112c)(112d) 역시 앞서 설명한 임팩트 렌치(112a)(112b)와 동일한 방법으로 수직플랜지 감지센서(182)(182)에 의해 수직플랜지(104b)가 감지될 경우 작동하지 않고, 체결부재 감지센서(182)(182)에 의해 체결부재(110)가 감지될 경우에만 작동하게 되는데, 네 번째 임팩트 렌치(112d)를 통과한 체결부재(110)는 완전하게 체결된 상태가 된다.

이러한 조립 작업 과정 중에 수평플랜지 상면 감지센서(176)는 항상 하나의 센서(176b)만이 수평플랜지(104a)를 감지한 상태 즉, 수평플랜지 상면 감지단계(S600)가 실시되며, 이러한 상태가 되지 않을 경우에는 수평이동몸체(106)를 좌우로 이동시켜 임팩트 렌치(112)가 정확한 작동이 이루어지게 한다.

이와 함께 수평플랜지 측면 감지센서(186) 역시 항상 하나의 센서(186b)만이 수평플랜지(104a)의 측면을 감지하도록 수직이동몸체(104b)를 상하 이동시켜 임팩트 렌치(112)의 작동이 정확하게 이루어지게 하는 수평플랜지 측면 감지단계(S700)가 실시된다. 이러한 수평플랜지 측면 감지센서(186)에 의한 센싱은 형틀(104)의 어느 부분이 뒤틀리는 등의 문제가 발생하여 수평플랜지(104a)의 높이가 다를 경우에도 이에 맞게 임팩트 렌치(112)의 높낮이를 조절하여 정확한 작업을 실시할 수 있게 된다.

이러한 상태로 하나의 형틀(104)에 대한 작업이 완료된 상태, 즉 장치의 타단에 위치하여 형틀(104)을 항상 감지하고 있는 작업완료 감지센서(192)에 의해 형틀(104)이 감지되지 않으면, 임팩트 렌치(112)를 포함한 모든 유닛은 최초의 상태로 복귀하게 된다. 즉, 작업 완료감지단계(S900)가 이루어지며, 이와 동시에 이송레일(114)은 빠른 속도로 작동하여 안착된 상태의 조립된 형틀(104)을 다른 장치로 이송하게 된다.

이렇게 조립된 형틀(104)은 이송레일(114)에 의해 형틀(104)을 회전시키며 가열하여 내부에 타설된 시멘트 등을 경화시키기 위한 장치로 이송된다.

도 16은 전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)의 사용상태에 따른 일실시예를 나타낸 것으로, 전신주와 같이 직경이 다른 형태의 제작을 위한 형틀(200)을 조립하는 상태를 나타낸 것이다.

전신주의 경우 일반적으로 10m, 12m, 14m의 길이가 일반적이며, 일단과 타단의 경사각은 1/75˚나 1/100˚가 된다.

이 경우 전신주의 일단과 타단의 직경이 상이하기 때문에 형틀(104)에 대한 수평이동몸체(106)와 수직이동몸체(108)의 일단(L1)과 타단(L2)의 간격은 다른 상태가 되며, 이러한 상태를 유지하며 형틀(200)을 조립하게 된다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)는 형틀(104)을 분해할 경우에도 사용이 가능하게 되며, 이 경우 임팩트 렌치(112)를 조립과 반대 방향으로 회전시키고, 최초 임팩트 렌치(112)의 높이를 수평플랜지(104a)에 밀착되는 높이가 되도록 하여 이를 실시하게 된다.

즉, 먼저 설명한 체결부재(110)를 결합하는 상태보다 임팩트 렌치(112)의 높이를 낮게 설정하여 수평플랜지(104a)에 체결되어 있는 체결부재(110)에 밀착되도록 위치시킨 상태에서 체결부재(110)를 풀어 형틀(104)을 분해하게 된다.

그리고, 체결부재(110)를 풀기 위한 이하의 반복 동작 등은 상술한 바와 같이 동일하게 실시된다.

도 17은 임팩트 렌치(112)를 나타낸 것으로, 임팩트 렌치(112)는 공압호스(111)에 의해 공급된 공기압에 의해 작동되는 공압모터가 구비된 헤드부(194)가 있고, 헤드부(194)에 구비된 공압모터의 회전을 전달받도록 일단이 공압모터에 축 결합되는 연결축(196)이 있으며, 내부가 관통되어 일단에 연결축(196)의 타단이 삽입되고 타단에 렌치(198)가 설치되는 작동축(202)으로 구성된다.

연결축(196)의 외주에는 작동축(202)을 탄성지지 하기 위한 제 3 스프링(204)이 구비되어 있으며, 연결축(196)과 작동축(202)은 작동축(202)의 내부로 삽입되는 결합볼트(201)에 의해서 결합된다.

이러한 구성의 임팩트 렌치(112)에 의한 체결부재(110)의 체결상태는 도 18a및 도 18b에 나타나 있는데, 체결부재(110)를 체결할 경우 작동축(202)의 렌치(198)에 의해 체결은 이루어진다.

체결부재(110)에 작동축(202)이 접촉될 경우 체결부재(110)는 체결되지 않고 외부로 돌출된 상태이기 때문에 체결부재(110)에 의해 작동축(202)은 위쪽으로 눌려져 제 3 스프링(204)은 압축상태(C1)가 된다.

이러한 상태에서 회전에 의한 체결이 진행되면 체결부재(110)가 체결되고, 이로 인해 제 3 스프링(204)은 인장상태(C2)가 된다.

이와 같은 구성의 임팩트 렌치(112)에 따르면 다른 높이로 체결부재(110)가 구비되더라도 제 3 스프링(204)에 의해 탄력적으로 체결부재(110)를 체결할 수 있게 된다.

더욱이, 체결부재(110)의 체결중에 발생하는 외력이 임팩트 렌치(112)에 가해지더라도 제 3 스프링(204)에 의해 완충되는 효과가 발생한다.

도 19는 전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)에 구비되어 체결부재(110)를 감지하는 감지방법의 일실시예를 나타낸 것으로, 체결부재(110)를 감지하기 위한 수단으로 체결부재(110)의 형상이 인식된 형상인식 카메라(210)를 사용한 것이다.

이와 같이, 형상인식 카메라(210)를 사용하여 체결부재(110)를 인식함으로 임팩트 렌치(112)를 작동시켜 체결을 진행할 수 있게 된다.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치(100)에 구비되어 체결부재(110)를 감지하는 감지방법의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 제 3 실린더(212)의 실린더 로드(214)에 연결되는 이동판(216)을 구비하고, 이동판(216)에는 수직플랜지(104b)를 이동방향의 전방에서 감지하는 수직플랜지 전방감지센서(218) 및 체결부재(110)를 감지하기 위한 체결부재 감지센서(184)를 설치한 것이다.

그리고, 수직이동몸체(108)에는 수직플랜지(104b)를 감지하기 위한 수직플랜지 감지센서(182)를 구비한 것이다.

이러한 구성에 의한 작동을 보면, 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 수직플랜지(104b)가 감지되면 이를 인식하여 제 3 실린더(212)가 수축 작동하여 이동판(216)을 후퇴시키며, 이 경우 임팩트 렌치(112)는 작동하지 않게 된다.

이후 수직플랜지(104b)가 감지되지 않게 되면 제 3 실린더(212)는 확장 작동하여 이동판(216)을 전진시키게 되며, 체결부재 감지센서(184)에 의해 체결부재(110)를 감지하고 임팩트 렌치(112)를 작동시켜 체결을 실시하게 된다.

이러한 체결작동 중에 수직플랜지 전방감지센서(218) 및 수직플랜지 감지센서(182)에 의해 수직플랜지(104b)가 감지되면, 제 3 실린더(212)는 다시 수축 작동하여 이동판(216)을 후퇴시키는데, 이러한 동작을 반복하여 체결을 진행하게 된다.

이러한 방법 이외에도, 체결부재(110) 및 그 주변의 특정부분을 도금 또는 색상 처리하고, 도금 또는 색상 처리된 부분을 인식하기 위한 컬러센서를 사용하는 방법이 있을 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 왕복 이동하는 임팩트 렌치에 의해 형틀의 체결 및 분리가 이루어짐에 따라 생산성이 향상되는 효과가 있다.

더욱이, 형틀의 규격에 적합한 상태로 간격이 조절되어 다양한 형태의 형틀의 결합 및 분리를 탄력적으로 진행할 수 있으며, 장치에 의한 체결 및 분리가 이루어져 산업재해가 방지되는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치와 볼트 체결 및 풀림방법을 얻는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치의 사시도 이다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 수평이동몸체의 작동상태를 나타낸 작동상태도 이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 수직이동몸체의 작동상태를 나타낸 작동상태도 이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비되어 형틀을 측정하기 위한 형틀 측정부의 작동상태를 나타낸 작동상태도 이다.

도 5는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 임팩트 렌치의 설치부분을 측면에서 바라본 측면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 임팩트 렌치의 확대된 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 임팩트 렌치를 왕복운동 시키기 위한 제 3 구동모터의 사시도 이다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비되어 형틀의 상부에서 수평플랜지를 감지하는 수평플랜지 상면감지센서의 감지상태를 나타낸 평면도이다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비되어 형틀의 측면에서 수직플랜지를 감지하는 수직플랜지 감지센서의 감지 상태를 나타낸 상태도이다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비되어 체결부재를 감지하는 체결부재 감지센서의 감지상태를 나타낸 상태도이다.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비되어 형틀의 측면에서 수평플랜지를 감지하는 수평플랜지 측면감지센서의 감지상태를 나타낸 상태도이다.

도 12는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법의 블록도 이다.

도 13은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 의한 형틀의 조립상태도이다.

도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 구비된 임팩트 렌치가 체결부재를 체결하는 작동상태를 나타낸 상태도 이다.

도 15a 내지 도 15d는 본 발명에 따른 임팩트 렌치에 의해 체결된 체결부재의 체결상태를 나타낸 상태도이다.

도 16은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치의 일실시예에 따른 사용상태도이다.

도 17은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 설치되는 임팩트 렌치 분해사시도이다.

도 18a 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 설치되는 임팩트 렌치의 작동상태도이다.

도 19는 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 의한 체결부재를 감지하는 감지방법의 일실시예이다.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치에 의한 체결부재를 감지하는 감지방법의 다른 실시예이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

102.....베이스 104.....형틀

104a....수평플랜지 104b....수직플랜지

106.....수평이동몸체 108.....수직이동몸체

112.....임팩트 렌치 118.....제 1 모터

124.....제 2 센서 128.....제 2 모터

134.....제 3 센서 140.....형틀 측정부

144.....회동 아암 150.....접촉 아암

154.....제 1 센서 158.....설치판

160.....가이드 판 171.....임팩트 회전 감지센서

172.....이동거리 감지센서 176.....수평플랜지 상면 감지센서

182.....수직플랜지 감지센서 184.....수직플랜지 측면 감지센서

188.....초기 감지센서 192.....작업완료 감지센서

210.....형상인식 카메라 218.....수직플랜지 전방감지센서

Claims (18)

1. 형틀이 이송되는 이송레일과;

   상기 형틀의 양측에 각각 설치되는 베이스와;

   상기 베이스 각각에 설치되어 상기 형틀 측으로 수평 이동하는 수평이동몸체와;

   상기 각 수평이동몸체의 일측에 설치되어 상하 방향으로 이동하는 수직이동몸체와;

   상기 수직이동몸체에 설치되어 상기 베이스 사이를 이동하면서 상기 형틀에 구비된 체결부재를 조이거나 풀기 위한 복수개의 임팩트 렌치와;

   상기 수직이동몸체에 설치되어 상기 형틀이 상기 베이스의 사이로 진입할 경우 상기 형틀의 좌우폭 및 수평을 측정하여 상기 임팩트 렌치의 작동 위치를 설정하기 위한 형틀 측정부와;

   상기 형틀 측정부는 일단이 상기 수직이동몸체에 힌지 결합되고 타단이 상기 형틀 측으로 회동하는 회동 아암과 힌지 결합되며, 상기 회동 아암의 일단은 상기 회동 아암을 회동시키는 제 2 실린더와 연결되고, 상기 회동 아암의 타단에는 일단이 상기 형틀의 수평플랜지 상면에 접촉되는 접촉 아암과 힌지 결합되고, 상기 회동 아암에 구비되어 상기 접촉 아암의 타단이 접촉될 경우 이를 인식하는 제 1 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스에는 구동축에 제 1 구동풀리가 구비된 제 1 모터가 구비되고, 상기 수평이동몸체에는 양단이 각각 상기 수평이동몸체에 고정되어 상기 제 1 구동풀리가 권취되는 제 1 와이어가 구비되며, 상기 수평이동몸체에는 상기 제 1 구동풀리와 다른 높이의 동일 수평선상에 위치하여 각각에 상기 제 1 와이어가 권취되는 복수개의 제 1 지지풀리가 구비되며,

   상기 수평이동몸체에는 구동축에 제 2 구동풀리가 구비된 제 2 모터가 구비되고, 상기 수직이동몸체에는 양단이 각각 상기 수직이동몸체에 고정되어 상기 제 2 구동풀리가 권취되는 제 2 와이어가 구비되며, 상기 수직이동몸체에는 동일 수직선상에 위치하여 각각에 상기 제 2 와이어가 권취되는 복수개의 제 2 지지풀리가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수직이동몸체의 일측면에는 각각의 상기 임팩트 렌치가 일측면에 설치되는 복수개의 설치판이 구비되고, 상기 설치판과 상기 수직이동몸체의 사이에는 상기 설치판의 이동을 가이드 하기 위한 가이드 판이 설치되며, 상기 설치판에는 상기 임팩트 렌치의 승하강을 구현하기 위한 제 1 실린더가 구비되고, 상기 가이드 판의 상부에는 상기 설치판이 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 소정간격 왕복 이동하도록 구동축에 피니언이 구비된 제 3 모터가 구비되며, 상기 수직이동몸체에는 상기 제 3 모터의 상기 피니언이 치합되는 래크가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 수직이동몸체의 일측면에는 상기 형틀의 이동방향을 따라 돌출된 길이가 긴 형태의 가이드 돌기가 구비되고, 상기 가이드 판에는 상기 가이드 돌기가 수용되도록 돌출 형성된 가이드 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 수직이동몸체에는 일정간격 이격된 상태로 설치되어 사이에 상기 가이드 판이 위치하며, 상기 제 3 모터에 의해 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간을 이동한 상기 가이드 판이 근접하였을 경우 이를 감지하여 상기 가이드 판을 이동거리만큼 복귀시키기 위한 한 쌍의 이동거리 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 수직이동몸체에는 상기 형틀의 상기 수직플랜지를 감지하기 위한 수직플랜지 감지센서와, 상기 체결부재를 감지하기 위한 체결부재 감지센서와, 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 측면을 감지하기 위한 수평플랜지 측면감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 수직이동몸체에는 상기 형틀의 상부에 위치하여 상기 수평플랜지의 상면을 감지하기 위한 수평플랜지 상면 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 설치판에는 상기 임팩트 렌치의 회전수를 감지하기 위한 임팩트 회전감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 수직이동몸체의 타단에는 상기 형틀이 감지되지 않을 경우 상기 임팩트 렌치의 작동을 정지시킨 후 초기 작동위치로 복귀시키고, 상기 수평플랜지 감지센서, 체결부재 감지센서, 수직플랜지 측면 감지센서, 임팩트 회전감지센서, 이동거리 감지센서, 제 1 센서 및 상기 수평플랜지 상면 감지센서에 공급되는 전원을 중단시켜 센싱동작을 차단하며, 상기 형틀의 이동을 가속하기 위한 작업완료 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 수직이동몸체의 일단에는 상기 형틀이 상기 베이스의 일단으로 진입할 경우 이를 감지하여 상기 수평플랜지 감지센서, 체결부재 감지센서, 수직플랜지 측면 감지센서, 임팩트 회전감지센서, 이동거리 감지센서, 제 1 센서 및 상기 수평플랜지 상면 감지센서에 전원을 공급하여 센싱동작이 진행되도록 초기 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 임팩트 렌치는 공급된 공기압에 의해 작동되는 공압모터가 구비된 헤드부와, 상기 헤드부에 구비된 공압모터의 회전을 전달받도록 일단이 상기 공압모터에 축 결합되는 연결축과, 내부가 관통되어 일단에 상기 연결축의 타단이 삽입되고 타단에 렌치가 설치되는 작동축과, 상기 연결축의 외주에 구비되어 상기 작동축을 탄성지지 하기 위한 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림장치.
13. 형틀을 조립 또는 분해 하기 위해 형틀에 구비된 체결부재를 조이거나 또는 풀기위한 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법에 있어서,

    조립 또는 분리대상 상기 형틀이 베이스들의 일단 사이로 진입할 경우 형틀 측정부를 통해 상기 형틀의 좌우폭 및 수평을 측정하여 상기 형틀 측으로 상기 베이스의 간격을 조절하며, 상기 체결부재를 조이거나 풀도록 작동하는 임팩트 렌체의 작동 위치를 설정하기 위한 임팩트 렌치 세팅단계와;

    상기 형틀의 상기 체결부재를 감지하여 감지될 경우 상기 임팩트 렌치가 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 이동 및 상하 승하강하며 상기 체결부재를 조이거나 풀기 위한 임팩트 렌치 작동단계와;

    상기 형틀의 진행방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 상기 임팩트 렌치를 복귀시키기 위한 임팩트 렌치 복귀단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 임팩트 렌치 세팅단계는 상기 베이스에 구비되는 수평이동몸체가 상기 형틀에 대해 수평 이동하는 수평이동단계와, 상기 수평이동몸체에 구비되며 상기 임팩트 렌치가 설치되는 수직이동몸체가 수직 이동하는 수직이동단계인 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 측면을 감지하기 위한 수평플랜지 측면감지단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 형틀의 상기 수평플랜지의 상부에서 상기 수평플랜지의 상면을 감지하기 위한 수평플랜지 상면감지단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 형틀이 감지되지 않을 경우 상기 형틀의 이동을 가속화 하고 상기 임팩트 렌치를 작동 초기 위치로 복귀시키기 위한 작업완료 감지단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 형틀의 이동방향과 동일한 방향으로 일정구간 이동한 상기 임팩트 렌치가 일정구간 이동 후 복귀 하지 않으면 상기 임팩트 렌치의 작동을 정지시키기 위한 임팩트 렌치 정지단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 형틀의 볼트 체결 및 풀림방법.