KR100758313B1

KR100758313B1 - 진동피더를 이용한 스파이어럴 스프링 정렬 공급방법 및그에 의한 진동피더

Info

Publication number: KR100758313B1
Application number: KR1020060042307A
Authority: KR
Inventors: 이경희; 안병돌
Original assignee: (주) 신형엔지니어링; 안병돌
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-09-14

Abstract

본 발명은 스파이어럴 스프링을 그 설치 대상이 되는 장치에 조립하기 위해 연속 자동으로 공급하는 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 진동피더를 이용하여 스파이어럴 스프링을 공급함에 있어서 항상 균일한 위치와 방향으로 공급되도록 하여 로보트 등에 의한 자동조립이 가능토록 하고, 또한 수동조립 시에도 편리하게 작업할 수 있도록 하는 것이다.

정렬방법의 요지로는, 스파이어럴 스프링(1)이 진동피더(10)의 이동통로(11)를 타고 이송하는 도중에 걸림돌출부(3) 내측점(P1)이 핀(20)에 걸리면서 핀(20)을 중심으로 회전하면서 이동하여 본체부(2)가 진행방향의 앞에 위치하고 걸림돌출부(2)가 뒤쪽에 위치하도록 정렬하며, 이송 도중에 걸림돌출부가 핀(20)에 걸리지 않는 상태로 진입을 하면 핀(20)의 앞쪽 이동통로(11)에 형성한 축소부(21)에 의해 아래로 탈락하도록 하는 것을 특징으로 한다.

스파이어럴 스프링, 진동피더, 정렬 공급, 회전이동, 탈락

Description

진동피더를 이용한 스파이어럴 스프링 정렬 공급방법 및 그에 의한 진동피더{Vibrating feeder by spiral spring array supply method and vibrating feeder}

도 1은 스파이어럴 스프링의 예시도

도 2는 본 발명에 의한 진동피더의 평면도

도 3은 도 2의 A부 작용상태 상세도

도 4는 도 3의 B-B선 단면도

도 5는 도 2의 다른 작용상태도

도 6은 도 2의 C부 작용상태 상세도

도 7은 도 2의 다른 작용상태도

도 8은 도 6의 D-D선 단면도

***도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 스파이어럴 스프링

2: 본체부

3: 걸림돌출부

10: 진동피더

11:, 11' 이동통로

11":이송가이드

12: 벽체

20: 핀

21: 축소부

22: 덮개

30: 낙하공간

통상적으로 각종 기계장치에 적용되는 일반적인 스파이어럴 스프링의 형상을 살펴보면, 중앙에 걸림을 위한 직선 걸림부가 형성되고 외부로 스파이어럴 곡선을 이루면서 점차 직경이 커지며, 끝단에는 다시 걸림작용을 위한 걸림돌출부가 구성된 형태이다.

이러한 스파이어럴 스프링을 그 설치 대상이 되는 장치에 자동으로 조립하기 위해서는 일정한 위치와 방향으로 공급이 되어야 함은 당연한데, 상기와 같은 형상 적인 특성상 상면과 하면이 원하지 않는 방향으로 뒤집어진 상태로 공급이 되면 자동 조립을 할 수가 없을 것이고, 또한 상하면이 원하는 형대로 진입을 하더라도 자동 조립을 위해서는 중앙의 직선 걸림부 및 외부의 돌출부가 균일한 방향으로 진입을 하여야 할 것이다.

이러한 공급의 균일성을 이룩하여야 자동 조립을 원활하게 할 수가 있을 것이고, 수동조립을 하더라도 작업자가 스파이어럴 스프링을 손으로 잡을 때 편리하고 신속한 작업이 가능할 것이나, 지금까지는 이러한 스파이어럴 스프링의 형상적 특성을 감안하여 일정하게 공급할 수 있는 수단이 개발되지 않아 수작업에 의한 조립에 의존할 수밖에 없었고, 따라서 생산능률이 매우 저조한 문제가 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 진동피더를 이용하여 스파이어럴 스프링을 공급하되 중간 이송 과정에서 상하면의 방향을 균일하게 일치시키고 동시에 공급되는 방향으로 균일하게 정렬토록 함으로써 스파이어럴 스프링을 조립하여야 하는 조립공정에서 자동화가 가능케 하며, 또는 수작업으로 조립시에도 생산능률을 크게 향상시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴본다.

도 1은 스파이어럴 스프링의 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 진동피더의 평면도, 도 3은 도 2의 A부 작용상태 상세도, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도, 도 5는 도 2의 다른 작용상태도, 도 6은 도 2의 C부 작용상태 상세도, 도 7은 도 2의 다른 작용상태도, 도 8은 도 6의 D-D선 단면도이다.

본 발명의 특징적인 정렬방법을 살펴보는데, 본 발명을 구현하기 위해서는 기본적으로 도 2와 같이 진동피더(10)를 이용한다.

본 발명의 정렬방법은 도 1과 같은 스파이어럴 스프링(1)의 형상적 특성을 감안하여 안출된 것이다.

그 특성의 하나는 스파이어럴 스프링(1)에는 반드시 외부의 맨 끝에 걸림돌출부(3)가 형성된다는 것이다.

또한, 다른 특성의 하나는 스파이어럴 스프링(1)의 상기 걸림돌출부(3)를 제외한 본체부(2)는 정원형이 아니고 중앙부로부터 스파이어럴 곡선을 이루고 있기 때문에 외경이 동일한 부분이 없고 각도마다 반지름이 다르다는 것인데, 다시 말해 걸림돌출부(3)가 시작되는 부분의 내측점(P1)으로부터 중심까지의 반지름이 가장 작고, 반대로 걸림돌출부(3)가 시작되는 부분의 외측점(P2)으로부터 중심까지의 반지름이 가장 크다는 것이다.

이러한 걸림돌출부(3)가 있다는 점을 이용하여 스파이어럴 스프링(1)이 이송하는 도중에 걸림돌출부(3) 내측점(P1)이 핀(20)에 걸리면서 스파이어럴 스프링(1)이 일정한 방향이 되도록 정렬을 하고, 그렇지 아니한 방향을 갖고 진입하는 스파이어럴 스프링(1)의 경우에는 핀(20)에 접촉하는 점으로부터의 중심까지의 거리가 내측점(P1)으로부터 중심까지의 반지름보다 크다는 점을 이용하여 아래로 탈락하도록 함으로서 항상 일정한 방향으로 스파이어럴 스프링(1)을 정렬하게 되는 것이다.

이러한 기능을 위한 구체적인 구성을 살펴보면, 부품이 진동에 의해 이동을 하다가 최종적인 방향을 갖고 배출이 되기 직전의 이동통로(11) 벽체(12) 쪽에 핀(20)을 구성하며, 핀(20) 앞의 이동통로(11)는 폭을 줄여 그 폭이 스파이어럴 스프링의 최소 반지름 정도로 되게 한 축소부(21)를 구성한다.

이에 따라 스파이어럴 스프링(1)이 통과하다가 내측점(P1) 부분이 핀(20)에 걸리는 형태가 되면서 핀(20)을 중심으로 회전하면서 진행하는 방향이 바뀌어 본체부(2)가 앞으로 위치하고 걸림돌출부(3)가 뒤쪽으로 위치하여 진행되며, 최종적으로도 스파이어럴 스프링(1)은 진행되는 방향의 뒤쪽에 걸림돌출부(3)가 위치하는 형태로 공급이 이루어지는 것이다.

스파이어럴 스프링(1)이 상기 이동통로(11)에 진입하는 과정에서 걸림돌출부(3)가 핀(20) 쪽에 근접하지 않은 상태로 이송되거나 상하가 뒤바뀌어 진입하게 되면 이동통로(11)의 축소부(21)에 의해 아래로 탈락하여 다시 진동피더(10)의 중앙으로 낙하하여 처음부터 다시 이송이 진행된다.

이와 같이 탈락하는 과정을 도 5를 통해 자세히 살펴보면, 스파이어럴 스프링(1)이 진행하는 과정에서 걸림돌출부(3)가 뒤쪽에 위치하여 이송하거나 또는 상하가 뒤바뀌어 핀(20)이 형성되지 않은 쪽에 걸림돌출부(3)가 위치하여 이동하게 되면, 핀(20)에는 내측점(P1)이 아닌 부분이 접촉하게 되고 이러한 상태는 핀(20)에 접촉하는 면으로부터 중심까지의 반지름이 핀(20)으로부터 이동통로(11)의 축소부(21) 폭보다 크게 되므로 스파이어럴 스프링(1)의 무게 중심은 이동통로(11)의 축소부(21)를 벗어나게 되는 것이다.

따라서 스파이어럴 스프링(1)은 축소부(21)를 통과하지 못하고 아래로 낙하하게 되는 것이다.

상기와 같은 과정에서 스파이어럴 스프링(1)의 걸림돌출부(3)가 앞으로 위치하여 제대로 진입하더라도 스파이어럴 스프링(1)의 내측점(P1)이 핀(20)에 완전히 걸리지 못하면 제대로 진입하지 못한 다른 스파이어럴 스프링(1)과 같이 탈락하는 경우가 있는데, 이를 방지하기 위하여 핀(20)의 내측에 걸림돌출부(3)의 상면을 덮어주는 덮개(22)를 구성하면 스파이어럴 스프링(1)에 낙하하려는 힘이 작용하더라도 걸림돌출부(3)의 상부가 덮개(22)에 걸린 상태로 회전이 이루어지고 스파이어럴 스프링(1)의 본체부(2)가 이동통로(11)의 축소부(21)를 지나게 되면 자동으로 걸림돌출부(3)가 덮개(22)를 벗어나게 되므로 정렬 비율을 높여줄 수 있다.

이상과 같은 정렬방법 및 장치의 구성으로 인하여 정렬을 이루는 정도는 상기 장치를 통과하는 스파이어럴 스프링(1) 중에서 1/4 정도인바, 이보다 정렬 확률을 더욱 높일 수 있는 방안이 요구된다 할 것이다.

정렬되는 비율이 1/4 정도인 이유는 스파이어럴 스프링(1)이 진입되는 형태가 본원 발명이 요구하는 바와 같이 걸림돌출부(3)가 앞으로 위치하면서 핀(20)이 설치된 방향으로 진입하여야 핀(20)에 걸리면서 정렬이 이루어지는데, 그 외에 걸림돌출부(3)가 뒤로 위치하여 진입하는 경우는 탈락하게 되는 것은 물론이고, 상하가 뒤집어져 오는 경우에는 걸림돌출부(3)가 앞쪽에 위치하거나 뒤쪽에 위치하거나 관계없이 탈락하게 되기 때문이다.

이를 감안하여 상기한 본원발명의 정렬위치 이전에 또 다른 정렬장치를 두어 스파이어럴 스프링(1)의 상하 뒤집힘은 상관없이 걸림돌출부(3)가 앞으로 위치하는 상태로 정렬을 하여 주면 상기보다 두 배로 정렬확률을 높일 수 있을 것이다.

도 6내지 도 8을 통해 살펴보면, 이동통로(11')의 중간에 스파이어럴 스프링(1)이 아래로 떨어지도록 낙하공간(30)을 마련하되, 낙하공간(30)의 크기를 설정함에 있어서는, 스파이어럴 스프링(1)의 본체부(2)가 먼저 진입을 하게 되면 도 6과 같이 곧바로 낙하공간(30)으로 스파이어럴 스프링(1)이 낙하하게 하고, 스파이어럴 스프링의 걸림돌출부(3)가 먼저 진입을 하게 되면, 도 7과 같이 낙하하기 전에 걸림돌출부(3)가 낙하공간(30)의 건너편까지 도달하여 걸렸다가 후단의 본체부(2)부터 낙하하도록 하는 것이다.

따라서 낙하공간(30)으로 낙하하는 스파이어럴 스프링(1)은 항상 본체부(2)가 아래를 향하여 낙하하고, 낙하공간(30)의 아래에는 라운드를 갖고 길이가 짧은 이송가이드(11")를 구성하여 본체부(2)가 앞으로 위치한 상태에서 이송가이드(11")를 통과하도록 한다.

이송가이드(11")가 끝나는 부분에는 도 8에서 상세히 볼 수 있듯이 일정 높이 아래에 이동통로(11)를 구성함으로써 다시 한번 스파이어럴 스프링(1)이 낙하하도록 하였는데, 상기에서 낙하로 인하여 스파이어럴 스프링의 본체부(2) 부분이 앞으로 위치하였다가 다시 한번 낙하하면서 뒤집어지므로 그 방향이 반대가 되어 스파이어럴 스프링(1)의 걸림돌출부(3)가 앞으로 향한 상태로 이동하게 되는 것이다.

이에 따라 상기 핀(20)이 설치된 이동통로(11)의 축소부(21)에 스파이어럴 스프링(1)이 진입할 때 모든 스파이어럴 스프링(1)의 걸림돌출부(3)가 앞에 위치한 상태로 진입하므로 50%의 스파이어럴 스프링(1)이 원하는바 대로 정렬이 되고, 나머지는 앞에서 설명한 바와 같이 아래로 낙하하여 다시 처음의 진동피더(10) 내부로 들어가게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 스파이어럴 스프링(1)의 형상적인 특성을 효과적으로 이용하여 핀(20)에 걸림돌출부(3)가 걸리면서 회전하여 통과함으로써 일정한 방향으로 정렬되도록 하고, 다른 방향으로 진입하는 스파이어럴 스프링(1)은 낙하하도록 하는 등 진동피더(10)를 이용한 스파이어럴 스프링(1)의 공급이 매우 정확해지고 효율적인 공급을 할 수 있게 해주는 것이다.

이에 따라 스파이어럴 스프링을 체결하여야 하는 각종 기계 장치에서 자동공급과 자동 조립이 가능해지는 것이며, 이에 따라서 생산성이 향상되고 불량률을 낮출 수 있게 되는 등 기계산업 전반에 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

Claims

진동피더를 이용하여 스파이어럴 스프링을 공급함에 있어서,

스파이어럴 스프링(1)이 진동피더(10)의 이동통로(11)를 타고 이송하는 도중에 걸림돌출부(3) 내측점(P1)이 핀(20)에 걸리면서 핀(20)을 중심으로 회전하면서 이동하여 본체부(2)가 진행방향의 앞에 위치하고 걸림돌출부(3)가 뒤쪽에 위치하도록 정렬하며, 이송 도중에 걸림돌출부가 핀(20)에 걸리지 않는 상태로 진입을 하면 핀(20)의 앞쪽 이동통로(11)에 형성한 축소부(21)에 의해 아래로 탈락하도록 하는 것을 특징으로 하는 진동피더를 이용한 스파이어럴 스프링 정렬 공급방법.
진동피더(10)에서 최종 배출이 되기 전의 이동통로(11) 벽체(12) 쪽에 핀(20)을 구성하며, 핀(20) 앞의 이동통로(11)는 폭을 줄여 그 폭이 스파이어럴 스프링의 최소 반지름 정도로 되게 한 축소부(21)를 구성하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 스프링 공급용 진동피더.
제2항에 있어서, 핀(20)의 내측에 걸림돌출부(3)의 상면을 덮어주는 덮개(22)를 구성하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 스프링 공급용 진동피더.
제2항에 있어서, 상기 핀(20)을 이용한 정렬장치 이전의 이동통로(11')의 중간에 낙하공간(30)을 마련하되,

낙하공간(30)은 스파이어럴 스프링(1)의 본체부(2)가 먼저 진입을 하게 되면 곧바로 낙하공간(30)으로 낙하하게 하고, 걸림돌출부(3)가 먼저 진입을 하게 되면, 걸림돌출부(3)가 낙하공간(30)의 건너편까지 도달하여 걸렸다가 후단의 본체부(2)부터 낙하하도록 하며,

낙하공간(30)의 아래에는 라운드를 갖고 길이가 짧은 이송가이드(11")를 구성하여 본체부(2)가 앞으로 위치한 상태에서 이송가이드(11")를 통과하도록 하고,

이송가이드(11")가 끝나는 부분에는 일정 높이 아래에 이동통로(11)를 구성함으로써 낙하로 인하여 스파이어럴 스프링이 뒤집어져 그 방향이 반대가 되어 이동하게 하는 정렬장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파이어럴 스프링 공급용 진동피더.