KR100680040B1 - 자동 임펠러 조립기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 베이스, 임펠러 블레이드 및 임펠러 커버를 전자동으로 조립하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 각 부품의 공급 및 로딩작업, 투입을 위한 이송작업, 회전방식을 이용한 다수 개의 블레이드에 대한 조립작업, 최종적인 코킹작업 등 임펠러 조립과 관련한 전체 공정을 연계적으로 수행할 수 있는 자동화 개념을 도입함으로써, 제품에 대한 조립작업의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모할 수 있고, 작업자에 대한 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 동시에 인건비 절감의 효과를 도모할 수 있으며, 무엇보다도 자동 공정에 따른 대량 생산으로 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 자동 임펠러 조립기를 제공한다.

임펠러, 베이스, 블레이드, 커버, 자동 조립기

Description

자동 임펠러 조립기{Auto impellar assembly machine}

도 1은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기를 나타내는 정면도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 도 1의 측면도

도 4는 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 베이스/커버 공급부를 나타내는 정면사진

도 5는 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 로딩부를 나타내는 정면도

도 6은 도 5의 측면도

도 7은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 로딩부를 나타내는 사시사진

도 8은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 이송/세팅부를 나타내는 정면도

도 9는 도 8의 평면도

도 10은 도 8의 측면도

도 11은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 이송/세팅부를 나타내는 일부 사시사진

도 12는 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 블레이드 공급부 및 조립부를 나타내는 정면도

도 13은 도 12의 평면도

도 14는 도 12의 측면도

도 15는 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 블레이드 공급부 및 조립부에 있어서 블레이드세팅용 조립다이의 평면도

도 16은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 블레이드 공급부 및 조립부를 나타내는 사시사진

도 17은 본 발명에 따른 자동 임펠러 조립기의 코킹부를 나타내는 사시사진

도 18은 도 17에 있어서 다이세트를 확대한 상태의 사시사진

도 19은 도 18에 있어서 다이세트를 분리한 상태의 사시사진

도 20은 본 발명에 있어서 홀더세트의 설치상태를 보인 사시사진

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 서브프레임 11 : 서브모터

12 : 벨트 13 : 스크류축

14 : 가이드바 15 : 받침봉

16 : 매거진 17 : 받침판

18 : 슬라이더 19 : 지지대

20a,20b,20c,20d,20e : 로드레스 실린더

21 : 가이드로드 22 : 포스트

23 : 핑거 24 : 핑거용 실린더

25 : 핑거용 홀더블럭 26 : 핀

27 : 흡착기 28 : 완충용 실린더

29 : 세팅면 30 : 세팅용 플레이트

31 : 홀더세트 32 : 이송용 플레이트

33a,33b,33c,33d,33e : 슬라이드블럭

34 : 지지용 플레이트 35 : 가이드레일

36 : 베이스 플레이트 37 : 위치이동용 실린더

38 : 홀 39 : 핀

40 : 가이드홈 41 : 고정체

42 : 스프링 43 : 스톱퍼

44 : 받침턱 45 : 가동판

46 : 서포트 47 : 가압용 실린더

48 : 푸셔 49 : 프레스블럭

50 : 베이스세팅용 회전블럭 51 : 회전형 실린더

52 : 지지틀 53 : 승하강용 실린더

54 : 삽입홀 55 : 블레이드세팅용 조립다이

56 : 위치세팅용 블럭 57 : 안내홀

58 : 가이드 플레이트 59 : 슬라이드 홈부

60 : 카트리지 61 : 푸싱블럭

62 : 프레스 63 : 프레스블럭

64 : 가압핀 65 : 다이세트

66 : 원통형 블럭 67 : 스프링

68 : 사각형 플레이트 69 : 메인프레임

본 발명은 임펠러 베이스, 임펠러 블레이드 및 임펠러 캡을 전자동으로 조립하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 부품의 공급 및 로딩, 투입을 위한 이송, 회전방식을 이용한 다수 개의 블레이드에 대한 조립, 최종적인 코킹작업까지의 전체 공정을 연계적으로 자동 수행할 수 있도록 함으로써, 제품에 대한 조립작업의 정밀도를 높일 수 있고, 작업자에 대한 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 동시에 인건비를 절감할 수 있으며, 특히 대량 생산에 따른 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 자동 임펠러 조립기에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 및 업소용으로 많이 사용하는 진공 청소기의 주요 부품 중의 하나인 임펠러는 3개의 부품, 즉 베이스, 블레이드, 캡으로 이루어져 있으며, 베이스와 캡 사이에 보통 6개 정도의 블레이드가 결합되는 형태로 조립된다.

예를 들면, 베이스 또는 캡에 있는 각각의 홀에 블레이드의 양날부 돌출핀이 삽입된 후 돌기에 대한 코킹작업 등으로 압착 체결되어 어셈블리 형태의 임펠러를 완성하게 된다.

종래의 임펠러 조립작업은 작업자의 수작업에 의존하던 단계를 벗어나 최근 반자동 개념의 설비들을 많이 사용하고 있는 추세이다.

하지만, 아직까지는 베이스, 블레이드 및 커버의 가조립작업 등 대부분의 작업을 작업자에게 의존하고 있기 때문에 조립작업에 대한 정밀도가 낮아 제품 불량이 많이 발생하고, 인력투입에 따른 인건비 상승의 부담이 있을 뿐만 아니라 안전사고의 위험이 항상 도사리고 있는 문제가 있으며, 무엇보다도 대량 생산체계를 갖추고 있지 못함에 따라 점차 증가하고 있는 제품에 대한 수요를 따라가지 못하는 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 각 부품의 공급 및 로딩작업, 투입을 위한 이송작업, 회전방식을 이용한 다수 개의 블레이드에 대한 조립작업, 최종적인 코킹작업 등 임펠러 조립과 관련한 전체 공정을 연계적으로 수행할 수 있는 자동화 개념을 도입함으로써, 제품에 대한 조립작업의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모할 수 있고, 작업자에 대한 안전사고의 위험을 배제할 수 있는 동시에 인건비 절감의 효과를 도모할 수 있으며, 무엇보다도 자동 공정에 따른 대량 생산으로 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 자동 임펠러 조립기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메인프레임의 후면부 양편에 배치되며 스텝모터를 이용한 승하강방식으로 매거진 내에 각각 차곡차곡 적층되어 있는 베이스 또는 캡을 일정 높이까지 각각 제공하는 베이스 또는 캡 공급부와, 메인프레임의 후면부와 전면부를 폭방향으로 가로지르는 운동궤적을 갖고 있으며 상하 및 전후 동작하는 실린더 및 진공흡착방식의 핑거를 이용하여 베이스 또는 캡 공급부의 베이스 또는 캡을 이송부까지 낱장씩 세팅시켜주는 로딩부와, 메인프레임의 좌우 길이방향과 나란히 길게 배치되며 상하 및 전후 동작하는 실린더 및 베이스의 양옆을 잡아주는 홀더를 이용하여 베이스/블레이드/캡을 한스텝씩 진행시켜주고 정위치에 놓아주는 이송/세팅부와, 메인프레임의 전면부 중앙에 배치되며 상부의 가압장치 및 하부의 회전장치를 이용하여 3개씩의 블레이드를 2차례에 걸쳐 베이스상에 삽입하는 조립부와, 메인프레임의 전후면부 중앙에서 조립부를 중심으로 하여 방사상으로 배치되며 실린더를 이용한 푸싱방식으로 3곳의 카트리지 내에 일렬로 차곡차곡 채워져 있는 블레이드를 조립부의 작업영역까지 제공하는 블레이드 공급부와, 메인프레임의 전면부 일측에 배치되며 상하 작동하는 프레스 및 몰드를 이용하여 가조립되어 있는 블레이드의 돌출핀을 압착시켜서 최종 임펠러의 조립을 완성하는 코킹부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 또는 캡 공급부는 서브프레임의 하부에 설치되는 서브모터와, 상기 서브모터의 한쪽 옆에 나란하게 수직 배치되며 서브 프레임의 하부에서 양단 지지되면서 서브모터와는 벨트로 연결되어 회전가능한 스크류축과, 상기 스크류축상에 스크류결합되는 동시에 가이드바에 의해 양단 지지되면서 승하강가능하며 한쪽 끝에서 수직으로 세워지는 받침봉 및 이것의 끝에 장착되면서 매거진 내에 위치가능한 받침판을 이용하여 베이스 또는 캡을 위로 올려주는 슬라이더와, 서브 프레임의 상부에서 일정 높이로 세워지는 동시에 원형으로 배치되는 다수의 지지대에 의해 둘러쌓인 내측의 공간부를 조성하여 다수의 베이스 또는 캡을 차곡차곡 적층 수용하는 적어도 3개의 매거진을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 3개의 매거진은 서브 프레임의 상부에서 좌우 길이방향으로 배치되는 로드레스 실린더에 의해 좌우로 위치 이동되면서 1개씩 차례로 베이스 또는 캡을 공급할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 매거진은 지지대가 조성하는 공간 내측의 양옆에서 나란하게 수직 설치되는 동시에 베이스 또는 캡이 갖는 홈 내에 끼워지면서 베이스 또는 캡의 승하강시 좌우 움직임을 잡아주는 2개의 가이드로드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로딩부는 메인프레임의 상부 일정높이로 세워지는 2개의 포스트에 의해 지지되면서 메인프레임의 전후 폭방향을 가로질러 배치되는 로드레스 실린더와, 상기 로드레스 실린더의 슬라이드블럭 전면에 설치되어 핑거를 상하로 동작시켜주는 핑거용 실린더와, 상기 핑거용 실린더의 로드에 결합되어 핑거를 지지하는 핑거용 홀더블럭와, 플레이트에 고정되는 중앙의 핀과 양옆의 흡착기로 구성되어 베이스 또는 캡을 1개씩 진공 흡착하는 핑거를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 로딩부는 핑거용 홀더블럭과 핑거 사이에 연결 설치되어 핑거의 흡착동작시 충격을 흡수하는 적어도 2개의 완충용 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송/세팅부는 메인프레임의 좌우 길이방향으로 길게 배치되면서 고정되며 길이방향을 따라 일정한 피치로 배치되는 다수의 세팅면을 갖는 세팅용 플레이트와, 상기 세팅용 플레이트의 양옆에 나란하게 배치되며 상기 세팅면에 일대일 배속되는 각각의 홀더세트를 가지면서 베이스 또는 캡의 양편에서 폭방향으로 가동하여 베이스 또는 캡의 양옆을 잡아주는 2개의 이송용 플레이트, 이것의 가동과 안내를 위한 로드레스 실린더 및 슬라이드블럭과, 좌우 길이방향으로 이동이 가능하며 상기 이송용 플레이트와 로드레스 실린더의 설치를 위한 지지용 플레이트와, 상기 지지용 플레이트의 저부에 나란하게 배치되면서 지지용 플레이트의 좌우 이동을 위한 로드레스 실린더 및 가이드레일을 갖고 있으며 상하 위치이동이 가능한 베이스 플레이트와, 메인프레임상에 설치되면서 상기 2개의 이송용 플레이트 및 지지용 플레이트를 포함하는 베이스 플레이트 전체를 위아래로 위치이동시켜주는 위치이동용 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 세팅용 플레이트의 세팅면에는 중앙의 홀과 이것을 중심으로 하여 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀이 구비되어 베이스 또는 캡을 정확한 위치에 세팅시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 홀더세트는 가이드홈을 갖고 있으며 이송용 플레이트의 상면에서 일정간격을 두고 나란하게 설치되는 2개의 고정체와, 상기 양쪽의 고정체 사이에 끼워지는 동시에 스프링에 의한 탄력지지와 스톱퍼에 의한 이동제한을 받으면서 전후 폭방향으로 슬라이드 가능하며 곡선의 선단면을 따라 형성되는 단차턱을 이용하여 베이스 또는 캡을 받쳐주면서 클램핑할 수 있는 가동판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조립부는 메인프레임의 상부에서 서포트에 의해 지지되는 플레이트의 윗면에 수직 설치되는 가압용 실린더와, 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으로 배치되는 얇은 3개의 푸셔를 갖고 있으며 가압용 실린더의 로드에 연결 설치되어 함께 상하 동작하면서 푸셔를 통해 블레이드를 가압 조립하는 프레스블럭과, 메인프레임의 중간부에 배치되며 상기 푸셔와 동일선상에 위치되면서 블레이드 조립시 베이스를 받쳐주는 원통형의 베이스세팅용 회전블럭 및 이것의 회전을 위한 회전형 실린더와, 메인프레임의 하부에 위치되며 상기 베이스세팅용 회전블럭 및 회전형 실린더를 지지하면서 위아래로 위치이동시켜주는 지지틀 및 이것의 가동을 위한 승하강용 실린더와, 상기 푸셔와 베이스세팅용 회전블럭 사이에 위치되며 블레이드 및 푸셔의 삽입을 위하여 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으로 배치되는 3개의 삽입홀을 갖는 블레이드세팅용 조립다이를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 블레이드세팅용 조립다이는 윗면에 위치되며 삽입홀의 한쪽 경계선상을 따라 배치되어 블레이드의 휘어진 곡률과 동일한 곡률을 갖는 전면을 이용하여 블레이드를 삽입홀선상에 정위치시켜주는 3개의 위치세팅용 블럭과, 밑면에 위치되며 3개의 삽입홀과 각각 연통되는 각각의 안내홀을 이용하여 블레이드의 삽입 진행을 안내하는 가이드 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블레이드 공급부는 블레이드가 일렬로 차곡차곡 채워지는 슬라이드홈부를 갖고 있으며 120°등간격으로 배치되면서 조립부를 중심으로 모이도록 설 치되는 3개의 카트리지와, 상기 카트리지의 슬라이드홈부 내에서 이동하면서 블레이드를 중심쪽으로 밀어주는 푸싱블럭과, 상기 카트리지의 저부에 나란하게 배치되며 푸싱블럭과 결합되는 슬라이드블럭을 이용하여 푸싱블럭을 이동시켜주는 로드레스 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코킹부는 메인프레임의 상부에서 서포트에 의해 지지되는 플레이트의 윗면에 수직 설치되는 프레스와, 커버의 수용과 블레이드 돌출핀의 압착을 위하여 저면에는 곡면부 및 다수의 돌출띠가 갖추어져 있으며 프레스의 로드에 연결 설치되어 함께 상하 동작하면서 커버 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 프레스블럭과, 상기 프레스의 작업선상 하부에 배치되면서 가조립을 마친 임펠러를 안착시킬 수 있으며 프레스 가압시 상하 탄력적으로 움직이면서 상대적으로 돌출되는 다수의 가압핀을 이용하여 베이스 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 다이세트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이세트는 임펠러의 안착 및 위치세팅을 위한 중앙의 홀 및 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀과 가압핀의 관통을 위한 다수의 홀부를 가지면서 2개의 조합형으로 이루어진 원통형 블럭과, 안쪽 면적에 걸쳐 분포되면서 수직으로 세워지는 다수의 가압핀과 가장자리 4곳에서 서로 간의 사이에 배치되는 스프링을 가지면서 원통형 블럭과 함께 상하 탄력유동가능한 2개의 조합형으로 이루어진 사각형 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자동 임펠러 조립기는 사각 틀 구조의 메인프레임(69)과 그 뒷편에 배치되면서 약간 낮은 높이를 하고 있는 서브프레임(10)으로 이루어진 본체를 갖는다.

상기 서브프레임(10)에는 베이스 또는 캡 공급부가 양편에 각각 배치되고, 상기 메인프레임(69)에는 좌우 길이방향을 따라 나란하게 이송/세팅부가 배치되는 동시에 상기 이송/세팅부의 전체 구간 중 소정의 위치에 조립부가 배치되며, 3개의 라인을 구성하는 블레이드 공급부가 조립부를 향해 모이는 형태로 배치된다.

또한, 상기 메인프레임(69)에는 전후 폭방향을 가로질러 2곳에 로딩부가 배치되고, 이송/세팅부의 끝 구간에는 코킹부가 배치된다.

상기 베이스 또는 캡 공급부는 매거진 내에 일정량의 베이스 또는 캡을 채워놓고 있다가 한단계씩 상승시켜 본체 양편의 각 로딩부로 하여금 1개씩 가져갈 수 있도록 해주는 파트이다.

상기 이송/세팅부는 베이스 자체, 블레이드가 조립된 베이스, 커버까지 포함하여 블레이드 및 베이스가 가조립된 임펠러를 좌우 길이방향으로 한스텝씩 이송시켜 블레이드 가조립 작업과 커버 가조립 작업 및 코킹 작업이 차례차례 수행될 수 있도록 부재를 각 작업영역으로 옮겨주는 파트이다.

상기 블레이드 공급부는 3개의 카트리지 내에 차곡차곡 세워져서 채워져 있는 일정량의 블레이드를 조립부가 속해 있는 작업영역으로 1개씩 밀어서 투입하는 파트이다.

상기 조립부는 블레이드 공급부에서 공급되는 블레이드를 이송/세팅부에 의해 정위치된 베이스상에 위에서 아래로 눌러서 가조립하는 파트로서, 여기서는 한 번에 3개씩 2차례에 걸쳐 총 6개의 블레이드를 조립한다.

상기 로딩부는 베이스 또는 캡 공급부로부터 각 1개씩의 베이스와 캡를 가져와 이송/세팅부에 놓아주는 파트이며, 베이스 또는 캡 공급부에 각각 1개씩 배속된다.

따라서, 서브프레임(10)측의 베이스 또는 캡 공급부로부터 베이스와 캡이 계속 공급되고, 메인프레임(69)측에서는 베이스 및 캡이 한쪽으로 진행되면서 조립작업과 코킹작업이 이루어지는 작업흐름을 갖게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 베이스와 캡을 공급하는 베이스 또는 캡 공급부를 보여주고 있으며, 베이스와 캡의 공급은 2곳에서 각각 이루어지고 있지만 동일한 구조로 이루어져 있어서 함께 설명한다.

서브프레임(10)의 상판 저면에는 서브모터(11)가 수직으로 세워져 설치되고, 그 옆에는 수직의 스크류축(13)이 베어링에 양단 지지되는 구조로 설치된다.

상기 서브모터(11)의 축과 스크류축(13)의 상단에는 각각 풀리가 장착되고, 각 풀리 사이에는 벨트(12), 예를 들면 타이밍벨트가 연결되어서 서브모터(11)가 작동되면 스크류축(13)이 회전하게 된다.

서브프레임(10)의 하부에 위치되는 슬라이더(18)는 스크류축(13)에 스크류결합되는 동시에 양쪽이 스크류축(13)과 나란하게 배치되어 있는 가이드바(14)에 의해 안내를 받는 구조로 설치되어서, 스크류축(13)이 회전하면 슬라이더(18)는 스크류전동에 의해 위아래로 움직일 수 있게 된다.

이러한 슬라이더(18)에는 베이스 또는 캡을 실질적으로 밀어서 올려줄 수 있는 수단이 구비되며, 이를 위하여 슬라이더(18)의 한쪽 끝에는 일정길이를 갖는 받침봉(15)이 세워지고, 받침봉(15)의 상단에는 매거진(16)의 내측 하단부에 초기 위치가 설정되는 원판형태의 받침판(17)이 장착되어 이곳에서부터 베이스 또는 캡이 차곡차곡 위로 적층될 수 있다.

베이스 또는 캡을 수용하기 위한 매거진(16)은 서브프레임(10)의 상부에 설치되는데, 이러한 매거진(16)은 위아래가 개방되면서 다수의 지지대(19)들이 수직으로 세워지면서 원형으로 배치되어 그 안쪽에 소정의 공간을 조성하는 형태로 이루어져 있어서, 이때의 공간 내에 베이스 또는 캡을 일정량 쌓을 수 있다.

특히, 지지대(19)가 조성하는 공간 내측의 양옆에는 2개의 가이드로드(21)가 설치되어 있으며, 매거진(16) 내에 채워지는 베이스 또는 캡의 가장자리에 형성되어 있는 홈이 가이드로드(21)에 끼워짐에 따라 베이스 또는 캡의 승하강시 좌우로 돌아가는 것을 잡아줄 수 있게 된다.

자동화 공정의 연속성을 유지하기 위하여 상기 매거진은 연이어서 배치되는 3곳 정도가 구비되며, 1곳의 베이스 또는 캡을 모두 소모하게 되면 곧바로 그 다음의 매거진이 공급위치로 옮겨와서 계속적으로 베이스 또는 캡을 공급할 수 있게 된다.

이를 위하여, 서브프레임(10)의 상판에는 좌우 길이방향으로 로드레스 실린더(20a)가 설치되고, 이 로드레스 실린더(20a)측에 연결되어 함께 움직이는 슬라이드블럭(33a) 위에 상기 3곳의 매거진(16)이 지지되어 이동하게 된다.

이때의 매거진(16)의 하단부는 2곳이 가이드레일에 의한 안내를 받으면서 이동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 매거진(16)의 상단부에는 센서(미도시)가 설치되어 있으며, 이때의 센서는 가장 위에 있는 베이스 또는 캡이 1개씩 빠져나갈 때마다 이를 감지하여 베이스 또는 캡의 상승을 위한 서브모터(11)에 구동신호를 제공하는 역할을 하게 된다.

따라서, 매거진 내에 채워져 있는 베이스 또는 캡은 서브모터(11)의 구동에 의해 슬라이더가 일정량씩 상승하면서 로딩부가 가져갈 수 있는 일정한 높이까지 위치되므로 로딩부측으로 연속적인 베이스 또는 캡의 공급이 가능하게 된다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 베이스 또는 캡을 1개씩 계속해서 이송/세팅부로 제공하는 로딩부를 보여준다.

메인프레임(69)의 상부에는 2개의 포스트(22)가 세워지고 그 상단부에는 로드레스 실린더(20b)가 메인프레임 전후 폭방향을 가로질러 설치된다.

상기 로드레스 실린더(20b)의 슬라이드블럭(33b)에는 그 전면에 핑거용 실린더(24)가 설치되고, 상기 핑거용 실린더(24)의 로드에는 아래쪽으로 길게 핑거용 홀더블럭(25)이 결합된다.

베이스 또는 캡을 잡기 위한 핑거(23)는 상기 핑거용 홀더블럭(25)의 하단에 직접 설치될 수도 있는데, 핑거(23)가 베이스 또는 캡의 윗면과 접촉할 때 약간의 충격에 의해 핑거(23)가 베이스 또는 캡을 자칫 떨어뜨릴 수 있으므로 이때의 충격을 흡수할 수 있는 수단을 통해 핑거(23)를 설치하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 스프링을 포함하는 2개의 완충용 실린더(28)가 핑거용 홀더블럭(25)의 하단에 설치되고, 이때의 완충용 실린더(28)의 로드를 통해 핑거(23)가 설치되며, 따라서 핑거(23)가 베이스 또는 캡 윗면에 접촉할 때 상기 완충용 실린더(28)가 상하로 유동될 수 있으므로 핑거(23)는 베이스 또는 캡을 정확히 잡을 수 있게 된다.

상기 핑거(23)는 플레이트를 이용하여 설치되며, 가운데 1개의 핀(26)과 양옆에 2개의 흡착기(27)로 구성된다.

상기 핀(26)은 베이스 또는 캡에 있는 중앙의 홀 내에 위치되면서 중심을 잡는 부분이며, 상기 흡착기(27)로는 외부의 진공압발생수단(미도시)측에서 연장되는 호스가 연결되어 있어서 진공흡착력으로 베이스 또는 캡을 직접 잡을 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 핑거용 실린더(24)의 상승 하강 작동과 로드레스 실린더(20b)의 폭방향으로의 전후진 작동에 의해 베이스 또는 캡 공급부에서 이송/세팅부로 1개씩의 베이스 또는 캡이 계속해서 로딩될 수 있게 된다.

도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 여기서는 베이스나, 블레이드를 갖는 베이스나, 베이스, 블레이드, 캡이 가조립된 상태의 임펠러(이하 제품이라 한다) 각각을 한스텝씩 진행시킨 후 해당 작업영역이나 대기영역에 놓아주는 이송/세팅부를 보여준다.

상기 이송/세팅부는 메인프레임(69)의 좌우 길이방향으로 길게 놓여지는 1개의 고정 플레이트와 3개의 가동 플레이트가 상하 일정한 간격으로 배치되어 있는 구조로 이루어져 있다.

제품의 안착을 위한 세팅용 플레이트(30)는 메인프레임(69)상에 고정되는 구 조로 폭중앙에 위치되며, 그 윗면에는 일정한 피치 간격으로 다수 개의 세팅면(29), 예를 들면 본 발명의 구현예에서는 6개의 세팅면(29)이 갖추어져 있다.

이러한 세팅용 플레이트(30)는 이송 전 제품을 잠시 놓아두거나 커버의 가조립이 수행되는 부분으로서, 각각의 세팅면(29)에는 중앙의 홀(38)과 이것을 중심으로 하여 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀(39)이 구비되어 있어서 제품을 정확한 위치에 세팅시킬 수 있게 된다.

이와 같은 세팅면(29)은 조립작업이 이루어지는 위치와 코킹작업이 이루어지는 위치에는 존재하지 않게 되며, 이렇게 빈 곳에서의 세팅면의 역할은 후술하는 베이스세팅용 회전블럭과 다이세트가 각각 하게 된다.

상기 이송용 플레이트(32)는 그 아래의 지지용 플레이트(34) 위에서 다수의 로드레스 실린더(20c) 및 슬라이드블럭(33c)을 통해 지지되면서 세팅용 플레이트(30)의 양옆에 나란하게 배치되는 한쌍으로 이루어져 있다.

이러한 이송용 플레이트(32)는 로드레스 실린더(20c)와 일체식으로 움직이는 슬라이드블럭(33c)의 윗면에 고정되어서 폭방향으로 움직일 수 있으며, 이렇게 한쌍의 이송용 플레이트(32)가 동시에 좁혀지거나 넓혀지는 동작으로 제품에 대한 클램핑 또는 언클램핑이 이루어질 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 이송용 플레이트(32)에는 서로 마주보는 안쪽 가장자리에 한쌍의 홀더세트(31)가 구비되고, 상기 한쌍의 이송용 플레이트(32)가 동시에 좁혀지거나 넓혀지는 동작으로 인해 홀더세트(31)는 제품의 양옆을 직접 잡을 수 있게 된다.

상기 홀더세트(31)는 도 20에 나타낸 바와 같이 이송용 플레이트(32)의 상면에서 일정간격을 두고 나란하게 고정 설치되는 2개의 고정체(41)와, 이송용 플레이트(32)의 상면에서 접촉되면서 양쪽의 고정체(41)가 갖는 가이드홈(40)에 끼워져 슬라이드되는 가동판(45)으로 이루어져 있다.

또한, 상기 가동판(45)의 선단면은 제품과 동일한 곡률을 갖는 곡면의 단차턱(44)으로 되어 있어서 상기 한쌍의 이송용 플레이트(32)가 동시에 좁혀지면서 제품의 가장자리를 밑에서 받쳐주면서 잡아줄 수 있게 된다.

이때의 가동판(45)은 스프링(42)에 의한 탄력지지를 받아 항상 안쪽을 향해 이동하려는 힘을 갖게 되며, 이송용 플레이트(32)의 상면에 고정되어 있는 스톱퍼(43)에 의해 이동제한을 받게 된다.

특히, 가동판(45)과 스톱퍼(43)는 슬롯을 통해 끼워져 있어서, 제품을 잡을 때 가동판(45)이 스프링 힘을 이기면서 약간 뒤로 밀려날 수 있으므로 제품에 손상을 주지 않고 확실하게 파지할 수 있게 된다.

상기 지지용 플레이트(34)는 이송용 플레이트(32)의 저부에 나란하게 배치되고, 양쪽의 가이드레일(35)을 통해 베이스 플레이트(36)상에 지지되면서 이송용 플레이트(32)와 함께 좌우 길이방향으로 이동가능한 플레이트이다.

이를 위하여, 상기 지지용 플레이트(34)의 저부에는 베이스 플레이트(36) 위에 고정 설치되는 로드레스 실린더(20d) 및 슬라이드블럭(33d)이 구비되어 있으며, 그 저면부가 슬라이드블럭(33d) 위에 결합됨에 따라 로드레스 실린더(20d)의 작동으로 길이방향으로의 이동이 가능하게 된다.

상기 베이스 플레이트(36)는 이송용 플레이트(32)와 지지용 플레이트(34)의 저부에 배치되면서 플레이트 전체를 지지하는 부분으로서, 그 저면부는 메인프레임(69)상에 고정설치되어 있는 적어도 2세트의 위치이동용 실린더(37)의 로드 및 다수의 가이드봉부재들에 의해 연결 지지되어 실린더 작동과 함께 위아래로 상승 및 하강할 수 있도록 되어 있다.

이에 따라, 세팅용 플레이트(30)상에 제품이 로딩되면 벌여져 있던 양쪽의 이송용 플레이트(32)가 로드레스 실린더(20c)의 작동으로 좁혀지면서 홀더세트(31)를 이용하여 제품의 양면을 잡게 되고, 계속해서 위치이동용 실린더(37)에 의해 제품을 잡고 있는 이송용 플레이트(32)를 포함하는 지지용 플레이트(34) 및 베이스 플레이트(36) 전체가 위로 상승하게 되며, 계속해서 로드레스 실린더(20d)의 작동에 의해 이송용 플레이트(32) 및 지지용 플레이트(34)가 한스텝 이동하게 되고, 계속해서 플레이트 전체가 하강한 후 이송용 플레이트(32)가 벌어지게 되면 제품은 세팅용 플레이트(30)의 그 다음 세팅면(진행방향의 바로 옆에 있는 세팅면) 위로 한스텝 옮겨질 수 있게 된다.

도 12 내지 도 16에 도시한 바와 같이, 여기서는 3개의 라인을 통해 블레이드를 공급하고 베이스상에 블레이드를 2차례에 걸쳐 총 6개의 블레이드를 조립하는 블레이드 공급부와 조립부를 보여준다.

상기 블레이드 공급부는 조립부를 중심으로 하여 120°간격으로 배치되는 3개의 카트리지(60)를 포함한다.

상기 카트리지(60)는 조립부를 가운데 두고 수평 배치되면서 각각의 앞쪽은 후술하는 블레이드세팅용 조립다이(55) 위에 걸쳐져 고정되고, 뒷쪽은 로드레스 실린더(20e)의 지지를 위한 플레이트상에 얹혀져 지지되는 구조로 설치된다.

이러한 카트리지(60)에는 상부가 개방되고 길이방향을 따라 연속되는 다단구조의 슬라이드홈부(59)가 형성되어 있어서 이곳에 일정량의 블레이드가 세워져서 일렬로 겹쳐지는 상태로 차곡차곡 채워지게 된다.

특히, 상기 카트리지(60)의 슬라이드홈부(59) 내에는 뒷쪽으로 푸싱블럭(61)이 배치되어 있으며 양쪽으로 일체 연장되는 2개의 막대를 이용하여 블레이드 면적 2곳을 밀어줄 수 있게 된다.

이때의 푸싱블럭(61)은 슬라이드홈부(59)의 바닥을 관통하여 그 저부에 위치되는 슬라이드블럭(33e)과 체결되어 있으며, 카트리지(60)의 저부 한쪽 옆에서 나란하게 배치되는 로드레스 실린더(20e)에 의해 함께 움직이는 슬라이드블럭(33e)의 동작에 의해 슬라이드홈부(59)를 따라 이동하면서 블레이드를 앞쪽으로 밀어줄 수 있게 된다.

이에 따라, 3개의 카트리지(60)에 채워져 있는 블레이드는 푸싱블럭(61)에 의해 앞쪽으로 밀려나면서 1회 조립작업시 3개씩 동시에 공급될 수 있게 된다.

상기 조립부는 베이스상에 블레이드를 삽입하여 조립하는 부분이다.

이를 위하여, 메인프레임(69)의 상부에는 서포트(46)에 의해 일정높이로 지지되는 플레이트가 설치되고, 상기 플레이트의 윗면에 수직으로 가압용 실린더(47)가 설치된다.

상기 가압용 실린더(47)의 로드에는 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으로 배치되는 얇은 3개의 푸셔(48)를 갖는 프레스블럭(49)이 결합되고, 가압용 실린 더(47)의 구동에 따라 프레스블럭(49)이 4개의 가이드봉부재에 의한 안내를 받으면서 아래로 하강하여 푸셔(48)로 블레이드를 눌러줄 수 있게 된다.

또한, 메인프레임(69)의 중간부에는 푸셔(48)와 수직의 동일선상에 위치되는 원통형의 베이스세팅용 회전블럭(50)이 설치된다.

상기 베이스세팅용 회전블럭(50)은 블레이드 조립시 베이스를 받쳐주는 부분으로서, 후술하는 지지틀(52)상에 지지되면서 그 위에 놓여지는 베이스와 함께 회전가능한 구조를 갖는다.

베이스세팅용 회전블럭(50)의 회전을 위하여 그 저부에는 회전형 실린더(51)가 배치되고, 이때의 회전형 실린더(51)는 지지틀(52)의 상판 저면에서 아래쪽으로 연장되는 4개 정도의 지지바와 각 지지바의 하단을 연결하는 플레이트상에 고정 설치된다.

이렇게 설치되는 회전형 실린더(51)의 로드는 지지틀(52)의 상판에 베어링을 매개로 회전가능하게 설치되는 베이스세팅용 회전블럭(50)의 축과 커플링 등으로 연결되어 회전형 실린더(51)가 구동하면 베이스세팅용 회전블럭(50)은 축을 중심으로 하여 소정의 각도로 회전될 수 있게 된다.

예를 들면, 하나의 베이스에 대한 3개의 블레이드가 조립 완료되면 회전형 실린더(51)의 구동에 의해 베이스세팅용 회전블럭(50)은 60°회전하게 되고, 그 위치에서 나머지 3개의 블레이드가 조립됨에 따라 60°간격으로 6개의 블레이드가 모두 조립된다.

상기 지지틀(52)은 상판과 하판이 4개 정도의 지지바에 의해 결합된 사각틀 형태로 이루어지고, 메인프레임(69)을 관통하면서 부시와 함께 결합되는 지지바를 통해 상하 이동시 안내를 받을 수 있게 된다.

2차례 블레이드의 조립을 차례로 수행하기 위하여 베이스세팅용 회전블럭(50)을 포함하는 지지틀(52) 전체는 아래로 하강한 위치에서 회전을 하게 되는데, 이를 위하여 지지틀(52) 전체는 메인프레임(69)상에 설치되어 있는 승하강용 실린더(53)의 로드에 지지되어 위아래로 위치를 옮길 수 있게 된다.

즉, 승하강용 실린더(53)가 전진하면 지지틀(52) 및 베이스세팅용 회전블럭(50)은 위로 상승하여 그 위치에서 베이스에 대한 블레이드 조립작업이 수행되고, 승하강용 실린더(53)가 후진하면 지지틀(52) 및 베이스세팅용 회전블럭(50)은 아래로 하강하여 그 위치에서 60°회전하게 되는 것이다.

조립을 위하여 대기하는 블레이드는 블레이드세팅용 조립다이(55) 위에서 그 위치가 세팅된다.

이를 위하여, 상기 푸셔(48)와 베이스세팅용 회전블럭(50) 사이에는 블레이드와 푸셔의 삽입을 위해 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으로 배치되는 3개의 삽입홀(54)을 갖는 블레이드세팅용 조립다이(55)가 위치된다.

여기서, 상기 삽입홀(54)은 블레이드의 원활한 삽입을 위하여 윗쪽이 약간 넓은 테이퍼 형태의 홀로 가공하는 것이 바람직하다.

이때의 블레이드세팅용 조립다이(55)는 블레이드 공급부의 로드레스 실린더(20e)를 지지하고 있는 길다란 플레이트가 고정되는 사각 플레이트 위에 일정 높이(카트리지가 갖는 슬라이드홈부의 바닥면과 동일한 높이)로 고정 설치되면서 3개의 카트리지(60)가 모이는 그 중심부에 위치된다.

이러한 블레이드세팅용 조립다이(55)는 카트리지(60)를 빠져나온 가장 앞쪽의 블레이드가 조립을 위해 대기하는 곳으로서, 이 위치에서 대기하고 있는 블레이드는 푸셔(48)와 함께 삽입홀(54)을 통해 아래쪽으로 진행되면서 베이스 위에 조립될 수 있게 된다.

특히, 상기 블레이드세팅용 조립다이(55)는 진행되어오는 블레이드를 전면에서 저지하는 위치세팅용 블럭(56)과, 블레이드 삽입시 정확한 삽입경로로 유도하는 안내홀(57)을 포함한다.

상기 위치세팅용 블럭(56)은 블레이드세팅용조립다이의 윗면에 고정 설치되며, 삽입홀(54)의 한쪽(안쪽) 경계선상을 따라 배치되어 블레이드의 휘어진 곡률과 동일한 곡률을 갖는 전면을 이용하여 블레이드를 삽입홀선상에 정위치시켜주는 역할을 하고, 상기 안내홀(57)은 조립다이의 밑면에 고정 설치되며, 블레이드세팅용조립다이가 갖는 3개의 삽입홀(54)과 각각 연통되어 블레이드의 삽입 진행을 안내하는 역할을 한다.

즉, 블레이드는 카트리지(20)를 빠져나옴과 동시에 위치세팅용 블럭(56)의 전면에 부딪혀 밀착되면서 삽입홀(54) 바로 위에 위치될 수 있고, 또 연속되는 삽입홀(54)과 안내홀(57)로 인해 충분한 안내경로가 확보되므로 정확히 안내된 후 정확한 베이스상의 위치에 조립될 수 있다.

이에 따라, 3곳의 카트리지(60)에서 1개씩의 블레이드가 위치세팅용 블럭(56)의 전면에 위치되고, 계속해서 가압용 실린더(47)가 작동하면 프레스블럭(49)이 하강하면서 그 저면의 3개의 푸셔(48)는 3개의 블레이드를 동시에 누르면서 블 레이드세팅용 조립다이(55)의 삽입홀(54)과 안내홀(57)을 통해 아래로 이동한 후 그 바로 아래쪽에 위치되어 있는 베이스세팅용 회전블럭(50) 위의 베이스에 블레이드를 조립하게 된다.

이렇게 3개의 블레이드 조립이 완료되면 푸셔(48)는 원래의 위치로 복귀되는 동시에 블레이드세팅용 조립다이(55)에는 재차 3개의 블레이드가 위치되고, 이러한 과정이 이루어지고 있는 동안에 베이스세팅용 회전블럭(50)은 승하강용 실린더(53) 및 회전형 실린더(51)에 의해 하강한 후 베이스상의 나머지 빈 곳을 블레이드 조립위치로 오게 하기 위해 60°회전하게 되고 다시 상승하게 되며, 계속해서 푸셔(48)의 반복 작동에 의해 나머지 3곳에 대한 블레이드의 조립이 이루어지게 된다.

이와 같이 6개의 블레이드가 조립된 베이스는 이송/세팅부에 의해 다음 공정을 위한 위치로 한 스텝 이동하게 된다.

조립부와 코킹부 사이에는 적어도 4곳의 대기 위치가 조성되며, 조립부를 빠져나온 블레이드 및 베이스는 그 중 1곳에서 캡을 공급받아 가조립된 후 최종적으로 코킹부로 진행되어 세팅된다.

캡의 공급은 로딩부에 의해 이루어지며 이송/세팅부의 1곳의 대기 위치에 블레이드 및 캡이 위치될 때 로딩부의 핑거(23)는 베이스 또는 캡 공급부로부터 1개의 캡을 가져와서 베이스에 조립되어 있는 블레이드 위에 놓게 되고, 이때 살짝 눌러줌으로써 베이스와 그 위의 블레이드 및 캡이 하나의 임펠러 모습을 갖추면서 가조립될 수 있게 되는 것이다.

도 17 내지 도 19에 도시한 바와 같이, 여기서는 가조립되어 있는 커버, 블 레이드 및 베이스를 프레스 작업으로 최종 조립하여 완성하는 코킹부를 보여준다.

상기 코킹부는 베이스 및 커버의 바깥면으로 돌출되어 있는 블레이드의 돌출핀을 압착시켜 완전한 하나의 임펠러로 완성하는 부분이다.

이를 위하여, 메인프레임(69)의 상부에는 서포트(46)에 의해 지지되는 플레이트의 윗면에 프레스(62)가 설치되고, 상기 프레스(62)의 로드에는 커버의 수용과 블레이드 돌출핀의 압착을 위하여 저면에 곡면부 및 다수의 돌출띠가 갖추어져 있는 동시에 커버 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 프레스블럭(63)이 연결 설치된다.

이때의 프레스블럭(63)은 4개 정도의 가이드봉부재에 의한 안내를 받으면서 프레스와 함께 상하 동작하면서 커버 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 프레스블럭(63)의 하부에는 프레스(62)의 작업선상에 배치되면서 가조립을 마친 임펠러를 안착시킬 수 있는 동시에 프레스 가압시 상하 탄력적으로 움직이면서 상대적으로 돌출되는 다수의 가압핀(64)을 이용하여 베이스 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 다이세트(65)가 설치된다.

이때의 다이세트(65)는 세팅용 플레이트(30)가 갖는 각 세팅면(29)들과 동일한 피치 간격을 두고 위치되어 있으며, 그 윗면에는 가조립되어 있는 임펠러의 안착 및 위치세팅을 위한 중앙의 홀(38) 및 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀(39)이 구비되어 있다.

이러한 다이세트(65)는 2개의 조합형 원통형 블럭과 사각형 플레이트로 구성 되는데, 원통형 블럭(66)은 홀(38)과 2개의 핀(39)을 이용하여 임펠러를 세팅 및 안착시켜주는 역할을 하게 되고, 사각형 플레이트(68)는 안쪽 면적에 걸쳐 분포되면서 수직으로 세워지는 다수의 가압핀(64)과 가장자리 4곳에서 서로 간의 사이에 배치되는 스프링(67)을 이용하여 프레스 작동시 상대적으로 탄력유동되면서 베이스 밖으로 돌출되어 있는 블레이드의 돌출핀을 압착시켜주는 역할을 하게 된다.

즉, 프레스(62)의 하강시 다이세트(65)의 원통형 블럭(66)은 프레스블럭(63) 및 그 저부의 임펠러에 의해 상대적으로 눌려지게 되고, 이와 동시에 가압핀(64)이 원통형 블럭(66)의 외부로 돌출되면서 베이스 밖으로 나와 있는 블레이드의 돌출핀을 압착할 수 있게 된다.

이에 따라, 다이세트(65) 위에 가조립상태의 임펠러가 세팅되면 프레스(62)가 가동되면서 프레스블럭(63)이 하강하여 커버 바깥쪽의 돌출핀을 압착하게 되고, 이와 동시에 다이세트(65)가 눌려짐에 따라 상대적으로 가압핀(64)이 돌출하여 베이스 바깥쪽의 돌출핀을 압착하게 되므로 하나의 완성된 임펠러로 조립될 수 있게 되는 것이다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 자동 임펠러 조립기에 대한 전체적인 작동순서를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 베이스 또는 캡 공급부의 매거진과 블레이드 공급부의 카트리지에는 적정량의 베이스, 캡 및 블레이드가 채워진다.

베이스 또는 캡 공급부의 매거진에 있는 베이스와 캡은 로딩부에 의해 1개씩 이송/세팅부로 옮겨져 세팅된다.

베이스 또는 캡 공급부에서 가장 위에 있는 베이스와 캡이 1개씩 빠져나갈 때마다 슬라이더의 상승에 의해 그 다음의 베이스와 캡은 로딩위치까지 곧바로 올라와 있게 된다.

로딩부에 의해 옮겨진 베이스와 캡은 이송/세팅부의 홀더세트 전진→이송용 플레이트, 지지용 플레이트 및 베이스 플레이트 상승 및 한 스텝 앞으로 이동 후 하강→홀더세트 후진 →이송용 플레이트, 지지용 플레이트 및 베이스 플레이트 상승 및 한 스텝 뒤로 이동 후 하강의 반복 동작에 의해 한 스텝씩 다음 공정을 위해 진행된다.

조립부에서는 베이스세팅용 회전블럭상에 세팅된 베이스 위에 3개씩의 블레이드를 2차례에 걸쳐 모두 6개를 조립한다.

이때, 3개의 블레이드 조립 후 베이스를 하강한 상태에서 60°회전시키고 재차 상승시킨 상태에서 나머지 3개의 블레이드를 조립하게 된다.

3개의 카트리지에 채워져 있는 블레이드가 1개씩 빠져나갈 때마다 로드레스 실린더의 작동을 통한 푸싱블럭의 푸싱동작에 의해 그 다음의 가장 앞쪽에 위치되는 블레이드가 블레이드세팅용 조립다이측으로 재차 세팅될 수 있게 된다.

조립부에서 블레이드의 조립을 마친 베이스는 이송/세팅부에 의해 한스텝씩 이송되다가 소정의 세팅위치에서 베이스 또는 캡 공급부로부터 로딩되는 캡이 그 위에 조립됨에 따라 임펠러의 모습을 갖추게 된다.

이렇게 가조립된 임펠러는 코킹부로 세팅되고, 코킹부에서 블레이드의 위아래 돌출부가 베이스면과 커버면 위로 압착되므로서, 하나의 임펠러에 대한 조립과 정이 완료된다.

이상에서와 같이 본 발명은 임펠러 조립작업에 자동화 개념을 도입하여 임펠러 조립과 관련한 전체 공정을 연계적으로 자동 수행할 수 있는 임펠러 조립기를 제공함으로써, 제품에 대한 조립작업의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모할 수 있는 장점이 있고, 작업자에 대한 안전사고의 위험을 배제할 수 있고 인건비 또한 절감할 수 있는 장점이 있으며, 무엇보다도 자동 공정에 따른 대량 생산으로 생산성을 획기적으로 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (14)

1. 메인프레임의 후면부 양편에 배치되며 스텝모터를 이용한 승하강방식으로 매거진 내에 차곡차곡 적층되어 있는 베이스 또는 캡을 일정 높이까지 제공하는 베이스 또는 캡 공급부와, 메인프레임의 후면부와 전면부를 폭방향으로 가로지르는 운동궤적을 갖고 있으며 상하 및 전후 동작하는 실린더 및 진공흡착방식의 핑거를 이용하여 베이스 또는 캡 공급부의 베이스 또는 캡을 이송부까지 낱장씩 세팅시켜주는 각각의 로딩부와, 메인프레임의 좌우 길이방향과 나란히 길게 배치되며 상하 및 전후 동작하는 실린더 및 베이스의 양옆을 잡아주는 홀더를 이용하여 베이스/블레이드/캡을 한스텝씩 진행시켜주고 정위치에 놓아주는 이송/세팅부와, 메인프레임의 전면부 중앙에 배치되며 상부의 가압장치 및 하부의 회전장치를 이용하여 3개씩의 블레이드를 2차례에 걸쳐 베이스상에 삽입하는 조립부와, 메인프레임의 전후면부 중앙에서 조립부를 중심으로 하여 방사상으로 배치되며 실린더를 이용한 푸싱방식으로 3곳의 카트리지 내에 일렬로 차곡차곡 채워져 있는 블레이드를 조립부의 작업영역까지 제공하는 블레이드 공급부와, 메인프레임의 전면부 일측에 배치되며 상하 작동하는 프레스 및 몰드를 이용하여 가조립되어 있는 블레이드의 돌출핀을 압착시켜서 최종 임펠러의 조립을 완성하는 코킹부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 또는 캡 공급부는 서브프레임(10)의 하부에 설치되는 서브모터(11)와, 상기 서브모터(11)의 한쪽 옆에 나란하게 수직 배치되며 서브 프레임(10)의 하부에서 양단 지지되면서 서브모터(11)와는 벨트(12)로 연결되어 회전가능한 스크류축(13)과, 상기 스크류축(13)상에 스크류결합되는 동시에 가이드바(14)에 의해 양단 지지되면서 승하강가능하며 한쪽 끝에서 수직으로 세워지는 받침봉(15) 및 이것의 끝에 장착되면서 매거진(16) 내에 위치가능한 받침판(17)을 이용하여 베이스 또는 캡을 위로 올려주는 슬라이더(18)와, 서브 프레임(10)의 상부에서 일정 높이로 세워지는 동시에 원형으로 배치되는 다수의 지지대(19)에 의해 둘러쌓인 내측의 공간부를 조성하여 다수의 베이스 또는 캡을 차곡차곡 적층 수용하는 적어도 3개의 매거진(16)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 3개의 메거진(16)은 서브 프레임(10)의 상부에서 좌우 길이방향으로 배치되는 로드레스 실린더(20a)에 의해 좌우로 위치 이동되면서 1개씩 차례로 베이스 또는 캡을 공급할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 매거진(16)은 지지대(19)가 조성하는 공간 내측의 양옆에서 나란하게 수직 설치되는 동시에 베이스 또는 캡이 갖는 홈 내에 끼워지면서 베이스 또는 캡의 승하강시 좌우 움직임을 잡아주는 2개의 가이드로드(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 로딩부는 메인프레임(69)의 상부 일정높이로 세워지는 2개의 포스트(22)에 의해 지지되면서 메인프레임(69)의 전후 폭방향을 가로질러 배치되는 로드레스 실린더(20b)와, 상기 로드레스 실린더(20b)의 슬라이드블럭(33b) 전면에 설치되어 핑거(23)를 상하로 동작시켜주는 핑거용 실린더(24)와, 상기 핑거용 실린더(24)의 로드에 결합되어 핑거(23)를 지지하는 핑거용 홀더블럭(25)와, 플레이트에 고정되는 중앙의 핀(26)과 양옆의 흡착기(27)로 구성되어 베이스 또는 캡을 1개씩 진공 흡착하는 핑거(23)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
6. 청구항 1 또는 5에 있어서, 상기 로딩부는 핑거용 홀더블럭(25)과 핑거(23) 사이에 연결 설치되어 핑거(23)의 흡착동작시 충격을 흡수하는 적어도 2개의 완충용 실린더(28)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 이송/세팅부는 메인프레임(69)의 좌우 길이방향으로 길게 배치되면서 고정되며 길이방향을 따라 일정한 피치로 배치되는 다수의 세팅면(29)을 갖는 세팅용 플레이트(30)와, 상기 세팅용 플레이트(30)의 양옆에 나란하게 배치되며 상기 세팅면(29)에 일대일 배속되는 각각의 홀더세트(31)를 가지면서 베이스 또는 캡의 양편에서 폭방향으로 가동하여 베이스 또는 캡의 양옆을 잡아주는 2개의 이송용 플레이트(32), 이것의 가동과 안내를 위한 로드레스 실린더(20c) 및 슬라이드블럭(33c)과, 좌우 길이방향으로 이동이 가능하며 상기 이송용 플레이트(32)와 로드레스 실린더(20c)의 설치를 위한 지지용 플레이트(34)와, 상기 지지용 플레이트(34)의 저부에 나란하게 배치되면서 지지용 플레이트(34)의 좌우 이동을 위한 로드레스 실린더(20d) 및 가이드레일(35)을 갖고 있으며 상하 위치이동이 가능한 베이스 플레이트(36)와, 메인프레임(69)상에 설치되면서 상기 2개의 이송용 플레이트(32) 및 지지용 플레이트(34)를 포함하는 베이스 플레이트(36) 전체를 위아래로 위치이동시켜주는 위치이동용 실린더(37)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 세팅용 플레이트(30)의 세팅면(29)에는 중앙의 홀(38)과 이것을 중심으로 하여 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀(39)이 구비되어 베이스 또는 캡을 정확한 위치에 세팅시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 홀더세트(31)는 가이드홈(40)을 갖고 있으며 이송용 플레이트(32)의 상면에서 일정간격을 두고 나란하게 설치되는 2개의 고정체(41)와, 상기 양쪽의 고정체(41) 사이에 끼워지는 동시에 스프링(42)에 의한 탄력지지와 스톱퍼(43)에 의한 이동제한을 받으면서 전후 폭방향으로 슬라이드 가능하며 곡선의 선단면을 따라 형성되는 단차턱(44)을 이용하여 베이스 또는 캡을 받쳐주면서 클램핑할 수 있는 가동판(45)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 조립부는 메인프레임(69)의 상부에서 서포트(46)에 의해 지지되는 플레이트의 윗면에 수직 설치되는 가압용 실린더(47)와, 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으로 배치되는 얇은 3개의 푸셔(48)를 갖고 있으며 가압용 실린더(47)의 로드에 연결 설치되어 함께 상하 동작하면서 푸셔(48)를 통해 블레이드를 가압 조립하는 프레스블럭(49)과, 메인프레임(69)의 중간부에 배치되며 상기 푸셔(48)와 동일선상에 위치되면서 블레이드 조립시 베이스를 받쳐주는 원통형의 베이스세팅용 회전블럭(50) 및 이것의 회전을 위한 회전형 실린더(51)와, 메인프레임(69)의 하부에 위치되며 상기 베이스세팅용 회전블럭(50) 및 회전형 실린더(51)를 지지하면서 위아래로 위치이동시켜주는 지지틀(52) 및 이것의 가동을 위한 승하강용 실린더(53)와, 상기 푸셔(48)와 베이스세팅용 회전블럭(50) 사이에 위치되며 블레이드 및 푸셔의 삽입을 위하여 블레이드 모양을 하면서 120°등간격으 로 배치되는 3개의 삽입홀(54)을 갖는 블레이드세팅용 조립다이(55)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 블레이드세팅용 조립다이(55)는 윗면에 위치되며 삽입홀(54)의 한쪽 경계선상을 따라 배치되어 블레이드의 휘어진 곡률과 동일한 곡률을 갖는 전면을 이용하여 블레이드를 삽입홀선상에 정위치시켜주는 3개의 위치세팅용 블럭(56)과, 밑면에 위치되며 3개의 삽입홀(54)과 각각 연통되는 각각의 안내홀(57)을 이용하여 블레이드의 삽입 진행을 안내하는 가이드 플레이트(58)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 블레이드 공급부는 블레이드가 일렬로 차곡차곡 채워지는 슬라이드홈부(59)를 갖고 있으며 120°등간격으로 배치되면서 조립부를 중심으로 모이도록 설치되는 3개의 카트리지(60)와, 상기 카트리지(60)의 슬라이드홈부(59) 내에서 이동하면서 블레이드를 중심쪽으로 밀어주는 푸싱블럭(61)과, 상기 카트리지(60)의 저부에 나란하게 배치되며 푸싱블럭(61)과 결합되는 슬라이드블럭(33e)을 이용하여 푸싱블럭(61)을 이동시켜주는 로드레스 실린더(20e)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
13. 청구항 1에 있어서, 상기 코킹부는 메인프레임(69)의 상부에서 서포트(46)에 의해 지지되는 플레이트의 윗면에 수직 설치되는 프레스(62)와, 커버의 수용과 블레이드 돌출핀의 압착을 위하여 저면에는 곡면부 및 다수의 돌출띠가 갖추어져 있으며 프레스(62)의 로드에 연결 설치되어 함께 상하 동작하면서 커버 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 프레스블럭(63)과, 상기 프레스(62)의 작업선상 하부에 배치되면서 가조립을 마친 임펠러를 안착시킬 수 있으며 프레스 가압시 상하 탄력적으로 움직이면서 상대적으로 돌출되는 다수의 가압핀(64)을 이용하여 베이스 밖으로 돌출되어 있는 블레이드 돌출핀을 압착시켜주는 다이세트(65)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 다이세트(65)는 임펠러의 안착 및 위치세팅을 위한 중앙의 홀(38) 및 서로 마주보는 위치에 장착되는 2개의 핀(39)과 가압핀(64)의 관통을 위한 다수의 홀부를 가지면서 2개의 조합형으로 이루어진 원통형 블럭(66)과, 안쪽 면적에 걸쳐 분포되면서 수직으로 세워지는 다수의 가압핀(64)과 가장자리 4곳에서 서로 간의 사이에 배치되는 스프링(67)을 가지면서 원통형 블럭(66)과 함께 상하 탄력유동가능한 2개의 조합형으로 이루어진 사각형 플레이트(68)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 임펠러 조립기.

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