KR100664744B1

KR100664744B1 - 와이퍼 블레이드 조립장치

Info

Publication number: KR100664744B1
Application number: KR1020050053709A
Authority: KR
Inventors: 정희욱
Original assignee: (주)에이치 에스 티
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-01-04
Also published as: KR20060133840A

Abstract

본 발명은 와이퍼 블레이드 조립장치에 관한 것이다.

본 발명의 기술적인 구성은, 테이블 상에 설치된 가이드 레일을 따라 슬라이딩되는 U자 형태의 복수개의 주축; 상기 주축 사이에 승강 가능하게 설치되며, 상단면에는 세컨더리 요크 및 클로가 안착토록 블록이 조립되는 승강부; 상기 승강부의 블록상에 놓인 세컨더리 요크 및 클로의 연결 위치에 리벳을 가조립토록 복수개의 노즐과 리벳 가이드가 상기 복수개의 주축 선단 상측에서 승강부를 중심으로 각각 서로 마주보며 설치되는 리벳 가조립부; 상기 리벳 가조립부의 노즐에 리벳을 공급하는 리벳 공급부; 상기 노즐 및 리벳 가이드가 설치된 주축 하방에 승강부를 중심으로 복수개의 스핀들과 센터가 서로 마주보며 설치되어 가조립된 리벳을 마감처리하는 리벳 완조립부; 리벳이음이 완료된 승강부 상의 완제품을 이동 컨베이어로 견인토록 테이블 후방의 아암 테이블 상에 설치되는 견인부; 및, 상기 테이블의 가이드 레일을 따라 슬라이딩 하는 복수개 주축의 폭을 조절하기 위해 주축의 하단 일측을 관통하면서 나사결합되는 리드 스크류 및 이를 구동하는 모터로 이루어진 주축이송부;를 포함하여 구성되는 것을 요지로 한다.

와이퍼 블레이드, 세컨더리 요크, 클로, 리벳 이음

Description

와이퍼 블레이드 조립장치{Windshield wiper blade assembly machine}

도 1은 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드 조립장치의 전체적인 구성을 나타낸 정면도.

도 2는 도 1에 따른 측면도.

도 3은 도 1에 따른 평면도.

도 4는 본 발명에 적용된 와이퍼 블레이드 조립장치의 요부를 확대 도시한 사시도.

도 5a,5b는 본 발명에 따른 리벳 가조립부의 작동상태를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 승강부의 작동 상태를 나타낸 작동 상태도.

도 7, 도8은 본 발명에 따른 리벳 완조립부의 작동 상태를 나타낸 사시도.

도 9는 본 발명인 와이퍼 블레이드 조립장치에 따른 견인부 작동상태를 나타낸 도면.

도 10은 본 발명인 와이퍼 블레이드 조립장치에 따른 주축이송부의 작동상태를 나타낸 도면.

도 11은 본 발명에 따른 주축 이송부의 다른 실시예를 나타낸 도면.

◇도면의 주요부위에 대한 부호 설명◇

1...테이블 1a...아암 테이블 2...가이드레일

3...주축 4...승강부 5...리벳 가조립부

6...리벳 공급부 7...리벳 완조립부 8...견인부

9...주축이송부 10...컨베이어 42...블록

44...프레임 46...가압구 52...노즐

54...리벳 가이드 62...선별기 64...탄창

65...탄창 72...스핀들 74...센터

82...수평이동장치 84...승강장치 86...짚게장치

92...리드 스크류 94...모터 C...실린더

본 발명은 와이퍼 블레이드 조립장치에 관한 것으로 이는 특히, 와이퍼 블레이드를 이루는 구성요소 중 세컨더리 요크(secondary toke)와 서브 레버 요크(sub lever yoke)인 클로(claw)를 회동 가능하게 연결하여 조립함에 있어, 이들을 연결하기 위한 리벳의 공급부터 이 리벳을 와이퍼 블레이드에 끼워 조립, 마감처리하는 공정이 하나의 자동화 장치내에서 연속적으로 이루어 질 수 있도록 하여, 제품의 생산성 및 조립의 정밀성을 향상시키며, 조립되는 와이퍼 블레이드 전장(全長)차에 따른 장치의 축간거리 변경이 용이한 와이퍼 블레이드 조립장치에 관한 것이다.

자동차의 전면 또는 후면에는 주행 중에 전방에서 불어오는 바람이나 빗물의 유입을 막기 위한 윈드실드가 끼워져 있으며, 이 윈드실드 표면에 먼지나 흙이 쌓이거나, 특히, 우천시 또는 강설시에 차량 주행에 따른 전방시야를 확보할 수 있도록 윈드실드상에는 와이퍼 블레이드가 설치되어 있다. 이러한 와이퍼 블레이드는 자동차의 차체에 설치된 와이퍼 아암 선단에 결합되어 운전자의 스위치 조작에 따라 윈드실드상에서 일정궤적을 그리며 빗물이나 먼지 등을 제거하는 역할을 한다.

일반적으로 알려진 와이퍼 블레이드는, 와이퍼 아암 선단의 후크에 결합되는 프리머리 요크(primary yoke)와, 레버 요크인 세컨더리 요크(secondary yoke)와, 서브 레버 요크(sub lever yoke)인 클로(claw) 및, 러버(rubber)인 블레이드를 포함하여 이루어져 진다.

여기서, 상기 프리머리 요크와 세컨더리 요크는 일측의 회전 지점을 기준으로 리벳을 통해 서로 회동 가능하게 연결되며, 클로 역시 일측의 회전 지점을 기준으로 세컨더리 요크와 서로 회동 가능하게 연결된다. 그리고 블레이드는 상기 클로에 끼워져 지지된다.

한편, 상기 세컨더리 요크와 클로를 리벳을 통해 회동 가능하게 연결함에 있어서 종래에는, 이동하는 컨베이어 상에 세컨더리 요크 및 클로에 형성된 리벳홀들이 연통된 상태에서 안착될 수 있도록 안착홈을 갖는 블록이 설치되고, 이 컨베이어의 이동방향과 수직방향으로는 상기 블록 상에 안착된 세컨더리 요크 및 클로의 리벳홀로 리벳을 끼워 이들을 가조립하는 리벳공급장치가 마련되며, 리벳공급장치의 후 공정에는 상기 세컨더리 요크 및 클로에 가조립된 상태의 리벳 타단을 회전 하는 스핀들에 의해 납작하게 소성변형 시킴으로써 완 조립하는 리벳이음장치가 마련되어, 컨베이어의 이동에 따라 해당 공정에서 리벳을 공급하여 가조립하고 다음 완조립 공정에서 가조립된 리벳을 마감처리하여 제품의 조립을 완성하는 형태로 이루어 졌다.

그러나, 종래에는 전술한 바와 같이 블록상에 안착된 세컨더리 요크 및 클로에 리벳을 끼워 가조립하는 공정과, 끼워진 리벳을 소성변형시켜 완조립 하는 공정이 각기 분리되어 있기 때문에 제품의 생산성 및 정밀도가 떨어지는 문제점 있다.

특히, 세컨더리 요크 및 클로의 경우 실차 장착 시 차량의 크기에 따라 전장(全長)에 차이가 발생하게 되는 데, 같은 조립라인에서 새로운 전장을 갖는 와이퍼 블레이드를 조립하기 위해서는 생산되는 제품의 전장에 맞춰 블록과 리벳공급장치 및 리벳이음장치 등의 폭을 반드시 수정한 후 제품을 생산하여야만 했다.

그런데, 종래에는 이러한 수정작업이 일일이 수작업에 의해 진행되기 때문에, 라인 교체/수정에 따른 인력 소모는 물론이며, 장치의 구조변경에 따른 시간소요가 많아 그 만큼 작업이 지연되고 제품의 양산성이 떨어지는 등의 많은 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선시키기 위해 안출한 것으로서, 세컨더리 요크(secondary toke)와 서브 레버 요크(sub lever yoke)인 클로(claw)를 회동 가능하게 연결하여 조립함에 있어, 이들을 연결하기 위한 리벳의 공급부터 이 리벳을 와이퍼 블레이드에 끼워 조립, 마감처리하는 공정이 하나의 장치내에서 연속적으로 이루어 질 수 있도록 하여, 제품의 생산성 및 조립의 정밀성을 향상시킬 수 있는 와이퍼 블레이드 조립장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 조립되는 와이퍼 블레이드 전장(全長)차에 따른 장치의 폭 조절이 버튼의 조작만으로도 자동으로 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 새로운 제품의 치수에 맞게 장치의 폭을 조절하여 셋팅하는 경우에 불필요하게 소모되는 인력낭비를 없애며, 셋팅에 따른 작업지연 시간을 단축시켜 제품의 양산성을 가일층 향상시킬 수 있도록 하는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명인 와이퍼 블레이드 조립장치는,

테이블 상에 설치된 가이드 레일을 따라 슬라이딩되는 U자 형태의 복수개의 주축;

상기 주축 사이에 승강 가능하게 설치되며, 상단면에는 세컨더리 요크 및 클로가 안착토록 블록이 조립되는 승강부;

상기 승강부의 블록상에 놓인 세컨더리 요크 및 클로의 연결 위치에 리벳을 가조립토록 복수개의 노즐과 리벳 가이드가 상기 복수개의 주축 선단 상측에서 승 강부를 중심으로 각각 서로 마주보며 설치되는 리벳 가조립부;

상기 리벳 가조립부의 노즐에 리벳을 공급하는 리벳 공급부;

상기 노즐 및 리벳 가이드가 설치된 주축 하방에 승강부를 중심으로 복수개의 스핀들과 센터가 서로 마주보며 설치되어 가조립된 리벳을 마감처리하는 리벳 완조립부;

리벳이음이 완료된 승강부 상의 완제품을 이동 컨베이어로 견인토록 테이블 후방의 아암 테이블 상에 설치되는 견인부; 및,

상기 테이블의 가이드 레일을 따라 슬라이딩 하는 복수개 주축의 폭을 조절하기 위해 주축의 하단 일측을 관통하면서 나사결합되는 리드 스크류 및 이를 구동하는 모터로 이루어진 주축이송부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 적용된 상기 승강부는, U자 형태의 주축 사이를 가로지르는 프레임 상측에 블록이 분해 또는 조립이 가능하게 설치되며, 프레임 양 측단부는 테이블 상에 고정되는 한 쌍의 공압실린더에 의해 지지되어, 이 공압실린더의 승강에 따라 주축 사이에서 프레임이 승강될 수 있도록 구성되는 것이 특징이다.

그리고, 본 발명에 적용된 상기 리벳 가조립부의 노즐 및 리벳 가이드는 그 후방에 공압실린더가 각각 설치되어 공압실린더의 작동으로 인하여 승강부를 기준으로 전진/후퇴운동 하면서 블록상에 놓인 피조립체에 리벳을 가조립하는 것이 특징이다.

또한, 상기 승강부에는 블록상에 놓인 피조립체를 가압 고정하여 이탈을 방지함은 물론 조립의 정밀성을 높이기 위해 실린더에 의해 회동 및 상·하 방향으로 승강 작동하는 가압구가 더 구비된다.

본 발명에 적용된 리벳 공급부는, 진동장치를 내설하여 이 진동장치의 자체진동에 의하여 나선형의 가이드면을 따라 선회하면서 상승하여 불량 리벳은 검출하고 양품의 리벳만 선별하여 일측으로 토출하는 선별기; 와

상기 선별기로부터 공급받은 리벳을 장전하며 공압에 의해 상기 장전된 리벳을 분기관을 거쳐 복수개의 노즐로 공급하는 탄창;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

그리고, 본 발명의 상기 리벳 완조립부의 스핀들 및 센터는 그 후방에 공압실린더가 각각 설치되어 공압실린더의 작동으로 인하여 승강부를 기준으로 전진 또는 후퇴운동 하면서 블록상에 놓인 피조립체에 가조립된 리벳을 마감처리 하되, 상기 스핀들은 그 선단에 형성된 스핀들축이 이 스핀들의 중심선을 기준으로 편심되게 마련되어 가조립된 리벳의 타측 끝단을 원주방향으로 펴서 리벳이음될 수 있도록 된 것이 특징이다.

또한, 본 발명에 적용된 상기 견인부는,

수평방향 이동을 위해 실린더 및 실린더 로드를 갖는 수평이동장치; 와

상·하 방향 승강을 위해 실린더 및 실린더 로드를 갖는 승강장치와; 와

완조립된 블록상의 제품을 짚을 수 있도록 실린더에 의해 작동되며 복수개의 짚게구를 갖는 짚게장치;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

더하여, 상기한 주축이송부의 리드 스크류는 센터를 기준으로 일측에는 왼나사가 타측에는 오른나사가 각각 형성되어 모터에 의한 리드 스크류의 회전에 따라 복수개의 주축이 동시에 슬라이딩 하여 폭이 좁아지거나 넓어지는 것이 특징이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 첨부된 도면을 간략히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 와이퍼 블레이드 조립장치의 전체적인 구성을 나타낸 정면도 이며, 도 2, 도 3은 각각 도 1에 따른 측면도 및 평면도를 나타내며, 도 4는 본 발명에 적용된 와이퍼 블레이드 조립장치의 요부를 확대 도시한 사시도 이다.

첨부된 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명인 와이퍼 블레이드 조립장치는, 장치의 주요 구성요소가 설치되는 주축(3), 주축(3) 사이에 승강가능하게 설치되는 승강부(4), 승강부(4) 상에 놓인 세컨더리 요크 및 클로(이하, '피조립체'라 한다.)에 리벳을 공급하여 가조립 하는 리벳 가조립부(5) 및 리벳 공급부(6), 가조립된 리벳을 마감처리하는 리벳 완조립부(7), 완조립된 제품을 컨베 이어(10)로 이동시키는 견인부(8) 및, 주축(3)의 폭을 조절하기 위한 주축 이송부(9)를 포함하여 이루어 진다.

주축(3)은 장치의 주요 구성요소들을 설치하기 위한 메인 프레임으로서, 도 1내지 도 3에서와 같이 복수개 한 쌍의 프레임이 U자 형태로 절곡된 구성으로 이루어 지며, 그 하단에는 테이블(1) 상에 설치된 가이드 레일(2)을 따라 이 주축(3)이 이동할 수 있도록 가이드구(30)가 연설되어 있는데, 이러한 주축(3)은 후술하는 주축이송부(9)의 구동에 따라 상기 테이블(1) 상의 가이드 레일(2) 따라 좌,우 방향으로 슬라이딩 되어 두 주축간에 폭의 변화가 이루어 질 수 있도록 구성된다.

승강부(4)는 상기한 주축(3) 사이에 승강가능하게 설치되어 피조립체에 리벳 공급 및 공급된 리벳의 완조립 공정을 가이드 하기 위한 장치로서, 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 U자 형태의 주축(3) 사이를 가로지르는 프레임(44) 상측에 피조립체가 안착되는 블록(42)이 분해 또는 조립이 가능하게 설치되고, 이러한 프레임 양 측단부는 테이블 상에 고정되는 한 쌍의 공압실린더(C)에 의해 지지되어, 이 공압실린더(C)의 승강에 따라 주축(3) 사이에서 프레임(44)이 승강될 수 있는 구성을 갖는다.

이때, 상기 승강부(4)에는 블록(42)상에 놓인 피조립체를 가압시켜 고정하므로서 블록(42)상에 놓인 피조립체가 조립과정 중 이탈되는 것을 방지하기 위한 수단으로서 실린더에 의해 회동 및 상·하 방향으로 승강 작동하는 가압구(46)를 구비하고 있다(도 2참조).

리벳 가조립부(5)는, 도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 승강부(4)의 블록상에 놓인 피조립체의 연결 위치에 리벳을 끼워 가조립토록 복수개의 노즐(52)과 리벳 가이드(54)를 포함하여 이루어 지며, 이러한 노즐(52)과 리벳 가이드(54)는 상기한 주축(3)의 양 선단 상측에서 승강부(4)를 중심으로 각각 서로 마주보도록 설치되고, 이와 같은 노즐(52) 및 리벳 가이드(54)는 이들 후방에 각각 설치되는 공압실린더(C)의 작동으로 인하여 승강부(4)를 기준으로 전진 또는 후퇴운동 하면서 블록(42)상에 놓인 피조립체에 리벳을 끼워 가조립하게 된다.

계속해서 본 발명의 구성 요소 중 리벳 공급부(6)는, 상기 리벳 가조립부(5)의 노즐(52)에 리벳을 공급하기 위한 것으로, 진동장치를 내설하여 이 진동장치의 자체진동에 의하여 나선형의 가이드면을 따라 리벳이 선회하면서 상승하여 불량 리벳을 검출토록 하고 양품의 리벳만을 선별하여 일측으로 배출하는 공지된 구성의 선별기(62)와, 이 선별기(62)로부터 공급받은 리벳을 장전하며 장전된 리벳을 공압에 의해 복수개의 노즐(52)과 연결되는 분기관(65)으로 쏘아내려 리벳이 노즐(52)로 공급될 수 있도록 하는 탄창(64)을 포함하여 이루어진다(도 1참조).

즉, 탄창(64)은 그 내부에 리벳이 복수개의 노즐로 공급될 수 있도록 분기로(미도시)가 형성되어 있으며, 공압 실린더(미도시)와 연결되는 공압관(640)과 작동가능하게 연결되어 있어, 선별기(62)로부터 공급된 리벳을 분기로에서 복수개의 노즐부로 공급될 수 있도록 분기시키며, 분기된 리벳들은 순간적인 공압의 타격에 의해 분기관(65)을 거쳐 노즐(52)로 공급이 이루어 질 수 있는 구성이다.

한편, 리벳 완조립부(7)는, 상기한 리벳 가조립부(5)의 작동으로 인하여 피조립체에 가조립된 리벳을 마감처리하여 피조립체의 두 구성품(세컨더리 요크와 클 로)이 완전하게 리벳이임 될 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 2 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기한 리벳 가조립부(5)의 노즐(52) 및 리벳 가이드(54)가 설치된 주축(3) 하방에 승강부(4)를 중심으로 복수개의 스핀들(72)과 센터(74)가 서로 마주보며 설치된 구성으로 이루어 진다.

여기서, 상기 스핀들(72)과 센터(74)는 그 후방에 각각 공압실린더(C)가 설치되어 승강부(4)를 기준으로 전진 또는 후퇴 운동을 하면서 블록상에 놓인 피조립체에 가조립된 리벳을 마감처리 하게 되는데, 센터(74)는 리벳 마감 처리시 리벳의 머리부를 그 후방에서 지지하는 역할을 하며, 스핀들(72)은 회전하는 스핀들 축(720)에 의해 리벳의 타단 즉, 리벳자루의 선단을 소성변형시켜 리벳이임이 될 수 있도록 하는 것이다. 이때, 상기 스핀들 축(720)은 스핀들(72)의 중심선을 기준으로 편심되게 마련된다(도 2참조).

견인부(8)는, 상기한 리벳 완조립부(7)를 거치면서 리벳이음이 완료된 승강부(4)상의 완제품을 이동 컨베이어(10)로 견인하기 위한 장치로서, 도 2에서와 같이 테이블(1) 후방의 아암 테이블(1a) 상에 설치되는데, 이러한 견인부(8)는 수평방향 이동을 위해 실린더 및 실린더 로드를 갖는 수평이동장치(82)와, 상·하 방향 승강을 위한 실린더 및 실린더 로드를 갖는 승강장치(84)와, 리벳이음이 완료된 블록(42)상의 제품을 짚을 수 있도록 실린더에 의해 작동되며 복수개의 짚게구(860)를 구비한 짚게장치(86)로 이루어 진다.

마지막으로 본 발명의 구성요소 중 주축이송부(9)는, 테이블(1) 상의 가이드 레일(2)을 따라 슬라이딩하는 상기한 복수개의 주축(3)간 폭을 조절하여 피조립체 의 전장(全長)차에 따른 리벳의 조립위치 변경에 대응토록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 3에서와 같이, 주축(3)의 하단 일측을 관통하면서 나사결합되는 리드 스크류(92) 및 이 리드 스크류(92) 선단과 플랜지 커플링되어 동력을 전달하는 모터(94)로 이루어 진다.

이 때, 상기 리드 스크류(92)는 센터를 기준으로 일측에는 왼사가가 타측에는 오른나사가 각각 형성되어, 모터(94)에 의한 리드 스크류(92)의 회전에 따라 복수개의 주축(3)이 동시에 폭이 좁아지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 슬라이딩토록 구성할 수도 있으며, 이와는 다르게 도 11에서와 같이, 주축이송부(9)의 리드 스크류(92)를 2축(92a,92b) 분할하여 분할된 2축(92a,92b)의 리드 스크류 각의 선단에 모터(94a,94b)를 설치하여 복수개의 주축을 각기 구동시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

여기서, 본 발명에 적용되는 상기 모터(94)는 AC,DC 서보모터 또는 스텝핑 모터 중 어느 하나를 선택하여 적용시킴이 바람직 하다.

다음에서는 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 5a,5b는 본 발명에 따른 리벳 가조립부의 작동상태를 나타낸 도면들 로서, 승강부(4)의 프레임(44) 상에는 피조립체인 와이퍼 블레이드의 세컨더리 요크(secondery yoke) 및 클로(claw; 이하, '피조립체'라 한다)가 안착토록 안착홈(420)을 구비한 블록(42)이 분해 또는 조립이 가능하게 설치되어 있어, 이 블록(42)상의 상기 안착홈(420)으로 작업자가 세컨더리 요크와 클로의 리벳공(H)을 일치시켜 연통될 수 있도록 가조립한 상태로 올려 놓는다(도 5b참조).

이 상태에서 미도시된 작업 버튼을 누르면, 장치가 구동하면서 블록상에 놓인 피조립체의 리벳 공급부터 리벳의 마감처리가 후술하는 연속 동작에 의해 이루어 지게 된다.

우선, 버튼 동작과 함께 승강부(4)에 마련된 'ㄱ'자 형상의 가압구(46)가 회전함과 동시에 하강하여 상기 블록상에 놓인 피조립체(W)의 중심을 가압함으로써 이어지는 리벳조립과정에서 피조립체가 블록(42)상에서 이탈하는 것을 방지하게 된다.

다음, 상기와 같이 피조립체(W)가 가압된 상태에서 리벳 가조립부(5)의 리벳 가이드(54)가 전진하여 블록(42) 상에 놓인 피조립체의 리벳공(H)을 관통한다(도 5b 부분확대도 참조).

그런 후에, 승강부(4)를 기준으로 상기 리벳 가이드(54)와 마주보고 있는 노즐(52)이 전진하여 블록(42)상의 피조립체 리벳공 타측에 접근하고, 이상태에서 리벳공(H)으로 리벳(R)을 발사하여 끼우게 된다.

이 때, 상기 리벳 가이드(54)는 노즐(52)로부터 분사되는 리벳(R)이 피조립체의 리벳공(H)으로 끼워짐에 있어 이를 가이드 하는 역할을 하며, 상기한 노즐(52)을 통해 발사되는 리벳(R)은 리벳 공급부(6)의 탄창(도 1의 참조부호 64)에 의해 공급이 제어된다. 물론, 상기 리벳 가이드(54) 및 노즐(52)의 전진/후퇴 등의 동선(動線)의 중심은 피조립체의 리벳공의 중심축선의 연장선상에 있음은 물 론이다.

위와 같은 동작을 거쳐 블록(42)상에 놓인 피조립체(W)에 리벳(R)이 가조립 되면, 상기 노즐(52) 및 리벳 가이드(54)는 후퇴하여 원위치로 복귀하고, 이 후 승강부(4)의 프레임(44)이 하강하여 상기한 리벳 가조립부(5) 하방에 위치한 리벳 완조립부(7)에서 다음 작업을 행하게 된다.

여기서, 상기 승강부(4)의 프레임(44)의 양 선단부에는 공압실린더(C)가 수직방향으로 설치되어 있어, 리벳의 가조립이 완료되면 상기 실린더(C)가 동작하여 프레임(44)을 하강시키며, 하강된 프레임(44)상의 블록(42)은 도 6내지 도 7에 도시된 바와 같이, 리벳 완조립부(7)의 마주보는 센터(74)와 스핀들(72) 사이에 위치하게 된다.

도 7 및 도 8은 리벳 완조립부(7)의 작동상태를 나타낸 사시도 로서, 프레임(44)이 하강하여 이 프레임(44)이 리벳 완조립부(7)의 센터(74)와 스핀들(72) 사이에 위치하면, 상기 센터(74) 및 스핀들(72)이 블럭 상에 놓인 피조립체(W) 측으로 전진하여 가조립된 리벳(R)을 소성변형시켜 마감처리하게 된다.

상세하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 피조립체(W)에 끼워진 리벳(R)의 머리 후방으로는 센터(74)가 밀착되어 이를 지지하며, 타단인 리벳(R)의 자루 측에는 회전하는 스핀들축(720)을 갖는 스핀들(72)이 전진하여 리벳자루를 소성변형시키게 된다.

이 때, 상기 스핀들축(720)은 스핀들(72)의 중심선을 기준으로 편심되게 마련됨으로써, 이의 회전에 따라 상기 리벳 타단인 리벳자루가 원주방향으로 펴지면 서 피조립체의 외주면에 밀착되는 플랜지부를 형성하게 되고, 이로써 단순히 끼워져 있던 리벳은 피조립체의 리벳공(H) 상에 완조립되어 리벳이음이 완료된다.

리벳이음을 완료한 후, 상기 스핀들(72)과 지지구 역할을 하는 센터(74)는 실린더(C)에 의해 다시 후퇴하여 원위치로 복귀하고, 승강부(4) 프레임(44)은 다시 승강하여 블록상에 놓인 리벳이음이 완료된 피조립체는 도 9에서와 같이 리벳 가조립부(5)인 두 쌍의 노즐(52)과 리벳 가이드(54) 사이에 위치하게 되고, 가압구(46) 역시 원위치 하여 블럭(42)상에 놓인 피조립체의 가압을 해제한다.

상기한 과정을 거쳐 피조립체 즉, 세컨더리 요크와 클로가 리벳을 통해 연결된 완제품은 견인부(8)의 수평이동장치(82), 승강장치(84) 및 짚게장치(84)들의 수평이동 및 하강, 블록(42)상의 완제품을 짚게부(860)가 오무려져 짚는 동작, 승강, 수평이동 순의 연속동작에 따라 컨베이어(10)에 올려짐으로써 제품의 조립이 완료된다(도 9의 실선 및 동작과정을 나타내는 파선 참조).

한편, 피조립체인 와이퍼 블레이드의 세컨더리 요크 및 클로의 경우 실차 장착시 차량의 윈드실드 크기에 따라 다양한 전장(全長)을 갖는 제품이 요구되는 데, 전술한 조립장치에서 다양한 전장을 갖는 제품을 조립하기 위해서는 그 전장의 길이변화에 따른 리벳공의 폭 변화에 맞게 리벳 가조립부 및 리벳 완조립부 등을 포함하는 주축(3)의 폭을 새로이 설정해야 한다.

이 때, 상기 주축(3)은 주축이송부(9)의 리드 스크류(92)와 나사결합되어 있기 때문에, 모터(94)의 구동에 따른 리드 스크류(92)의 회전에 의해 간단하게 폭 설정 등의 셋팅작업을 행할 수 있게 된다.

즉, 리드 스크류(92)는 센터를 기준으로 일측에는 왼사가가 타측에는 오른나사가 각각 형성됨으로 인하여, 도 10에 일 실시예에 도시된 바와 같이 모터(94)에 의한 리드 스크류(92)의 회전에 따라 복수개의 주축(3)이 동시에 폭이 좁아지는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 가이드 레일(2) 따라 슬라이딩 하고, 이에 따라 피조립체의 전장차에 따른 장치의 폭 수정작업 등의 셋팅이 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

도 11은 위와 같은 주축이송부의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 상기 일 실시예와는 다르게 상기 주축이송부(9)의 리드 스크류(92)를 2축(92a,92b) 분할하여 복수개의 주축을 각각 구동시킬 수 있도록 하며, 2축(92a,92b) 분할된 리드 스크류 각각의 선단에 AC/DC 서보모터(94a,94b)를 설치한 것이다.

이와 같은 다른 실시에에 의하면, AC/DC 서보모터(94a,94b) 구동에 의한 리드 스크류의 2축(92a,92b) 회전에 따라 복수개의 주축(3)이 슬라이딩 하여 동시에 또는 개별적으로 폭이 넓어 지거나 좁아질 수 있어 피조립체의 전장차에 따른 장치의 폭 수정작업 등의 셋팅이 용이하게 된다.

본 발명에서는 상기 주축을 이동시키기 위한 수단으로서 리드 스크류만을 도시하여 설명하고 있지만 이에 한정되지 않는 것은 물론이며, 동일한 기능을 하는 볼 스크류를 채용해도 무방할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 와이퍼 블레이드 조립장치에 의하면, 세컨더리 요크(secondary toke)와 서브 레버 요크(sub lever yoke)인 클로(claw)를 회동 가능하게 연결하여 조립함에 있어, 이들을 연결하기 위한 리벳의 공급부터 이 리벳을 와이퍼 블레이드에 끼워 조립, 마감처리하는 공정이 하나의 장치내에서 연속적으로 이루어 짐으로써, 제품의 생산성 및 조립의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 조립되는 와이퍼 블레이드 전장(全長)차에 따른 주축의 폭 조절 등의 셋팅이 버튼의 조작에 따른 모터의 구동만으로도 자동으로 용이하게 이루어질 수 있어, 새로운 제품의 치수에 맞게 장치 폭을 셋팅하는 경우, 불필요하게 소모되는 인력낭비를 없앨 수 있고, 셋팅에 따른 작업지연 시간을 최소하 하여 제품의 양산성을 가일층 향상시킬 수 있다는 등의 우수한 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

테이블(1) 상에 설치된 가이드 레일(2)을 따라 슬라이딩되는 U자 형태의 복수개의 주축(3);

상기 주축(3) 사이에 프레임(44)이 승강 가능하게 설치되며, 프레임 상면부에는 와이퍼 블레이드의 세컨더리 요크 및 클로가 안착토록 블록(42)이 조립되는 승강부(4);

상기 승강부(4)의 블록(42)상에 놓인 세컨더리 요크 및 클로의 리벳공이 연통된 상태에서 이에 리벳(R)을 가조립토록 복수개의 노즐(52)과 리벳 가이드(54)가 상기 복수개의 주축(3) 선단 상측에서 승강부(4)를 중심으로 각각 서로 마주보며 설치되는 리벳 가조립부(5);

상기 리벳 가조립부(5)의 노즐에 리벳(R)을 공급하는 리벳 공급부(6);

상기 노즐(52) 및 리벳 가이드(54)가 설치된 주축(3) 하방에 승강부(4)를 중심으로 복수개의 스핀들(72)과 센터(74)가 서로 마주보며 설치되어 가조립된 리벳(R)을 마감처리하는 리벳 완조립부(7);

리벳이음이 완료된 승강부(4) 블록(42) 상의 완제품을 이동 컨베이어(10)로 견인토록 테이블(1) 후방의 아암 테이블(1a) 상에 설치되는 견인부(8); 및,

상기 테이블(1)의 가이드 레일(2)을 따라 슬라이딩 하는 복수개 주축(3)의 폭을 조절하기 위해 주축(3)의 하단 일측을 관통하면서 나사결합되는 리드 스크류(92) 및 이를 구동하는 모터(94)로 이루어진 주축이송부(9);를 포함하여 구 성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 승강부(4)는, U자 형태의 주축 사이를 가로지르는 프레임(44) 상측에 블록(42)이 분해 또는 조립이 가능하게 설치되며, 프레임(44) 양 측단부는 테이블(1) 상에 고정되는 한 쌍의 공압실린더(C)에 의해 지지되어, 이 공압실린더(C)의 승강에 따라 주축(3) 사이에서 상기 프레임(44)이 승강될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 리벳 가조립부(5)의 노즐(52) 및 리벳 가이드(54)는 그 후방에 공압실린더(C)가 각각 설치되어, 이 공압실린더의 작동으로 인하여 승강부(4)를 기준으로 전진 또는 후퇴운동 하면서 블록(42)상에 놓인 피조립체에 리벳(R)을 가조립하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항 또는 3항에 있어서,

상기 리벳 승강부(4)에는 블록(42)상에 놓인 피조립체를 가압 고정하여 이탈 을 방지함은 물론 조립의 정밀성을 높이기 위해, 실린더에 의해 회동 및 상·하 방향으로 승강 작동하는 가압구(46)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

리벳 가조립부(5)의 노즐(52)에 리벳을 공급하는 상기 리벳 공급부(6)는,

진동장치를 내설하여 이 진동장치의 자체진동에 의하여 나선형의 가이드면을 따라 선회하면서 상승하여 불량 리벳은 검출하고 양품의 리벳만 선별하여 일측으로 토출하는 선별기(62); 와

상기 선별기(62)로부터 공급받은 리벳을 장전하며 공압에 의해 상기 장전된 리벳을 분기관(65)을 거쳐 복수개의 노즐(52)로 공급하는 탄창(64);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 리벳 완조립부(7)의 스핀들(72) 및 센터(74)는 그 후방에 공압실린더(C)가 각각 설치되어, 이 공압실린더(C)의 작동으로 인하여 승강부(4)를 기준으로 전진 또는 후퇴운동 하면서 블록상에 놓인 피조립체에 가조립된 리벳을 마감처리 하되, 상기 스핀들(72)은 그 선단에 형성된 스핀들축(720)이 이 스핀들(72)의 중심선을 기준으로 편심되게 마련되어 가조립된 리벳의 타측 끝단을 원주방향으로 펴서 리벳 이음이 마감처리 될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 견인부는(8),

수평방향 이동을 위해 실린더 및 실린더 로드를 갖는 수평이동장치(82); 와

상·하 방향 승강을 위해 실린더 및 실린더 로드를 갖는 승강장치(84)와; 와

완조립된 블록(42)상의 제품을 짚을 수 있도록 실린더에 의해 작동되는 복수개의 짚게구(860)를 갖는 짚게장치(86);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 주축이송부(9)의 리드 스크류(92)는 센터를 기준으로 일측에는 왼나사가 타측에는 오른나사가 각각 형성되어, 모터(94)에 의한 리드 스크류(92)의 회전에 따라 복수개의 주축(3)이 슬라이딩 하여 동시에 폭이 좁아지거나 넓어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 주축이송부(9)의 리드 스크류(92)는 복수개의 주축을 각각 구동시킬 수 있도록 2축(92a,92b) 분할 형성된 상태에서 그 선단에 각각 서보모터(94a,94b) 또는 스텝핑 모터가 설치되어, 모터 구동에 의한 리드 스크류 또는 볼스크류의 2축 회전에 따라 복수개의 주축(3)이 슬라이딩 하여 동시에 또는 개별적으로 폭이 넓어 지거나 좁아 지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 조립장치.