KR100918236B1 - 블라인드리벳 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 견인부(106)와 결합부(112)가 단순 결합된 상태에서 공급되는 블라인드리벳(100)을 완전 결합시키기 위한 장치이다. 그 구성은; 리벳공급부(2); 테이블(8) 위에 회전 가능하게 설치되는 것으로서, 원주면을 따라 일정 간격으로 다수의 리벳안착홈(12)이 마련되는 회전판(6); 상기 회전판(6)의 원주면 외곽의 일부 구간에 밀착되게 설치되는 지지판(14); 상기 회전판(6)을 단속적으로 일방향 회전시키기 위한 회전판 윤전부(16); 상기 리벳공급부(2)로부터 블라인드리벳(100)을 인출하여 상기 리벳안착홈(12)에 끼워 넣기 위한 리벳인출부(62); 상기 지지판(14)이 설치되는 구간에 설치되는 성형부; 및 성형된 블라인드리벳(100)을 배출하기 위한 리벳 배출부(88)를 포함한다.

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Description

블라인드리벳 제조장치{Machine for forming blind rivet}

본 발명은 리벳 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 구성요소가 조립된 상태에서 연속 공급되는 것을 금형을 이용하여 자동으로 성형 완성하는 블라인드 리벳 제조장치에 관한 것이다.

요소간의 영구적 체결수단인 리벳의 한 종류로서 블라인드 리벳이 제공되고 있다. 그의 사시도가 도 1에 도시되며 사용상태를 함께 설명하기 위한 단면구조가 도 2에 도시된다. 블라인드 리벳(100, 이하, 리벳으로 한다)은 헤드(102)와 핀(104)이 일체로 형성된 견인부(106)와, 확관튜브(108)와 플랜지(110)가 일체로 형성된 결합부(112)의 2개의 부품으로 구성된다. 견인부(106)와 결합부(112)는 도 2(a)의 상태에서 1차적으로 단순 조립되어 도 2(b)의 중간 결합상태가 된 후, 확관튜브(108)가 압착됨으로써 도 2(c)의 완전 결합상태가 된다.

도 2(c)를 참조하면, 확관튜브(108)에는 1개 이상의 압착홈(114)이 원주방향으로 나있다. 리벳구멍이 있는 2개의 판재(P)를 도 2(c)와 같이 배치한 상태에서 핀(104)을 화살표 방향으로 당기면 확관튜브(108)는 반경방향으로 확관되어 판재를 결합시키게 되며 헤드(102)를 제외한 부분은 인장력에 의해 절단된다. 참고로, 핀(104)의 표면에는 견인을 위해 세레이션 가공이 되어 있다.

확관튜브(108)의 압착홈(114)은 견인부와 결합부를 1차적으로 결합한 상태에서 금형을 이용하여 압착함으로써 형성된다. 이 압착작업, 즉 도 2(b)의 상태에서 도 2(c)의 상태로 가공하기 위한 종래의 리벳 제조장치의 구성이 도 3에 도시된다.

리벳(100)은 미도시된 호퍼에 무작위로 투입된 후, 일렬로 정열된 상태로 레일(116)을 따라 공급된다. 레일(116)의 아래에는 화살표방향으로 왕복이동되는 트레이(118)가 설치되며, 리벳(100)은 이 트레이(118)에 의해 1개씩 레일의 외부로 인출된다. 인출되어 놓인 리벳(100')은 집게(120)에 의해 들어 올려져 금형(122, 또는 척)이 있는 곳으로 위치이동된다. 집게(120)는 상하 및 좌우 방향으로 운동되는 아암(124)의 선단에 설치된다. 집게(120)가 리벳을 금형(122)이 설치된 위치에 위치시키게 되면, 금형이 도면상 지면에 수직한 방향으로 기동하면서 리벳의 확관튜브 외주를 압착하게끔 되어 있다.

종래의 이러한 리벳 제조장치에 의하면 리벳(100)을 금형이 위치된 곳까지 이동시키는 과정에서 집게(120)로부터 리벳(100)이 떨어지게 되는 문제가 빈번히 발생하였다. 이는 작업시간의 상당한 지연을 초래한다. 또 집게(120)가 정확하게 리벳을 척의 센터에 맞추기가 어려워 불량률이 많았다. 또한 정상적으로 운전된다 하여도 리벳을 한개씩 잡아 가공하게 되므로 생산량이 낮게 되는 문제가 있었다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 정확한 동작을 할 수 있어 불량률을 최저화하며, 생산량을 극대화시킬 수 있는 구성을 가지는 블라인드 리벳 제조장치를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 헤드와 핀이 일체로 형성된 견인부와, 확관튜브와 플랜지가 일체로 형성된 결합부가 단순 결합된 상태에서 공급되는 블라인드리벳을, 상기 확관튜브를 압착함으로써 완전 결합시키기 위한 장치로서;

단순결합된 상태에서 무작위로 투입되는 블라인드리벳을 정렬하여 연속적으로 공급하기 위한 리벳공급부; 테이블 위에 회전 가능하게 설치되는 것으로서, 원주면을 따라 일정 간격으로 다수의 리벳안착홈이 세로방향으로 마련되는 원판 형태의 회전판; 리벳으로 하여금 상기 리벳안착홈에 끼워진 상태를 유지하도록 상기 회전판의 원주면 외곽의 일부 구간에 밀착되게 설치되는 원호 형태의 지지판; 상기 회전판을 단속적으로 일방향 회전시키기 위한 회전판 윤전부; 상기 리벳공급부로부터 상기 회전판의 리벳안착홈에 단순 결합된 상태의 블라인드리벳을 인출하여 끼워 넣기 위한 리벳인출부; 상기 지지판이 설치되는 구간에 설치되는 것으로서, 상기 테이블의 면방향에 대하여 직각방향으로 기동하며 상기 확관튜브를 압착하게 되는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드리벳 제조장치에 의해 달성된다.

위와 같은 구성에 의하면, 블라인드리벳의 공급 및 가공이 연속적으로 이루어질 수 있게 되어 작업시간이 월등히 감소되고 따라서 단위 시간당 생산량을 극대화시킬 수 있는 블라인드리벳 제조장치가 제공된다. 또한 성형부를 2개 이상으로 설치할 수 있는 구조로서 생산량을 더욱 향상시킬 수 있는 구조의 블라인드리벳 제조장치가 제공된다. 또한 동작의 불완전성에 의한 블라인드리벳의 이탈이 없게 되어 불량발생 및 작업중단 사태가 현격히 감소하게 된다.

이하, 명세서에 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적 내용을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 개략적 사시도이다. 도 5는 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 개략적 평면구성도이다. 도 6은 리벳공급부 및 1차 성형부의 측부 구성을 도시하는 것으로서, 블라인드리벳 제조장치의 일부 측면 구성도이다. 도 7은 2차 성형부의 측부 구성을 도시하는 것으로서, 블라인드리벳 제조장치의 개략적 일부 측면 구성도이다. 도 8은 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 블라인드리벳 배출부의 사시도이다.

우선 도 4를 참조하여 장치의 개략적 구성을 설명한다. 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치는 도 2(b)의 단순결합 상태에 있는 블라인드리벳을 도 2(b)의 완전결합 상태가 되도록 압착 성형하기 위한 것이다. 블라인드리벳(100, 이하, 리벳이라 한다)은 헤드(102)와 핀(104)이 일체로 형성된 견인부(106)와, 확관튜브(108)와 플랜지(110)가 일체로 형성된 결합부(112)로 구성된다(도 2 참조). 리벳(100)은 단순 조립된 상태(도 2(a)의 상태)에서 제조장치로 공급된다.

제조장치는 궁극적으로 공급되는 블라인드리벳의 확관튜브를 외부로부터 압착함으로써 완전 결합시킨다. 압착된 확관튜브의 구체적 형태는 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니한다.

리벳공급부(2)는 단순결합된 상태에서 무작위로 투입되는 블라인드리벳을 정렬하여 연속적으로 공급한다. 리벳공급부(2)는 자동정렬기 또는 호퍼라고 하는 통상의 정렬장치가 사용된다. 이는 비대칭성으로서 작은 크기의 리벳에 미세진동을 가하여 일정한 방향으로 정렬시킨후 점차 경사진 홈을 따라 이동시켜 직립되게 세워 가이드레일(4)로 공급한다. 리벳은 가이드레일(4)을 따라 일렬로 미끄러져 내려오며 장치로 공급된다.

원판 형태의 회전판(6)이 테이블(8) 위에 고정되는 메인축(10)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는데 특히 가이드레일(4)의 선단에 인접되게 설치된다. 회전판(6)의 원주면을 따라 일정 간격으로 다수의 리벳안착홈(12)이 회전판(6)의 수직방향 즉 회전판(6)의 두께 방향으로 마련된다. 이 리벳안착홈(12)은 리벳이 세워진 상태에서 완전히 끼워질 수 있는 정도의 공간을 만든다. 리벳안착홈(12)의 개수 또는 회전판(6)의 직경은 선택사항이다.

원호 형태의 지지판(14)이 리벳으로 하여금 상기 리벳안착홈(12)에 끼워진 상태를 유지하도록 상기 회전판(6)의 원주면 외곽의 일부 구간에 밀착되게 설치된다. 회전판(6)의 원주를 따라 지지판(14)이 설치된 구간은 리벳에 가공 또는 성형이 가해지는 구간을 포함한다. 지지판(14)이 끝나는 부분은 리벳을 분리하여 수거하는 지점에 해당하는데, 이에 대하여는 후술한다.

회전판(6)을 단속적으로 일방향 및 일정한 회전각으로 회전시키기 위한 회전판 윤전부(16)가 제공된다. 회전판 윤전부(16)는 회전판(6)과 일체로 회전하는 제1 톱니원판(18); 일정한 거리를 왕복운동하며 상기 제1 톱니원판(18)을 일정한 각도씩 단속적으로 회전시키기 위한 링크수단; 상기 제1 톱니원판(18)이 일방방으로만 회전되도록 하기 위한 래칫수단을 포함한다.

제1 톱니원판(18)은 회전판(6)에 볼트에 의해 고정됨으로써 회전판(6)과 일체로 회전된다. 제1 톱니원판(18)은 원주면을 따라 다수의 래칫안착홈(20)이 패여있는데, 이 래칫안착홈(20)의 개수 및 이격 각도는 회전판의 리벳안착홈(12)의 그것에 대응된다.

링크수단은 일단이 래칫휠(22)을 통해 회전판(6)의 회전중심에 연결되는 제1 레버(24)와, 일단이 제1 레버(24)의 타단과 연결되는 제1 링크(26)와, 일단이 제1 링크(26)의 타단과 연결되는 제2 레버(28)를 포함한다. 제1 링크(26)는 어느 정도의 유격을 가지고 제1 레버(24) 및 제2 레버(28)와 연결되거나 만능조인트에 의해 연결되도록 한다. 직선운동을 하는 제2 레버(28)와 곡선운동을 하는 제1 레버(24) 와의 연결각도 및 길이의 변화를 허용하기 위함이다.

제2 레버(28)는 테이블(8)에 직립되게 고정 설치되는 프레임(30)에 설치되는 메인캠축(32)의 회전에 의해 왕복운동을 하도록 되어 있다. 캠(34)이 메인캠축(32)에 설치되고, 제2 레버(28)는 일단에 고정되는 롤러(미도시됨)를 매개로 캠(34)과 구름접촉을 하게 된다. 제2 레버(28)의 중간 지점은 프레임(30)에 고정 설치되는 제1 축(38)에 회동 가능하게 설치된다. 이로써 제2 레버(28)는 제1 축(38)을 중심으로 시소운동을 하며 제1 링크(26)를 전후 이동시키고, 나아가 제1 레버(24)를 일정구간에서 왕복 회전운동시키고 회전판(6)을 일방향(도 5에서 반시계방향)으로 일정한 각도(리벳안착홈간의 이격각도)씩 회전시키게 된다. 여기서 래칫휠(22)은 도 5상 제1 레버(24)로 하여금 반시계 방향으로만 회전되도록 한다.

회전판(6)이 정확한 위치마다 멈추도록 하며 동시에 래칫휠(22)의 일방향만의 회전유도를 보조하기 위한 래칫핀(40)이 제1 레버(24)의 몸체에 회전 가능하게 고정된다. 래칫핀(40)의 이빨은 회전판의 래칫안착홈(20)에 선택적으로 안착된다. 래칫핀(40)은 회전판(6)의 일방향 회전을 유도하며, 제1 스프링(42)에 의해 일방향으로 탄지된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 회전판(6)으로 하여금 단단하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 선택적으로 고정시키기 위한 회전판고정수단을 더 포함한다.

회전판고정수단은 회전 중심이 동일하도록 회전판(6)의 저면에 접합 고정되는 것으로서, 원주면을 따라 쐐기홈(44)이 톱니처럼 연속 형성된 제2 톱니원판(46)과, 회전판(6)의 반경방향을 따라 전후 이동 가능하게 설치되는 막대 형태의 쐐기 부재(48)와, 상기 쐐기부재(48)가 전후 이동하며 선택적으로 상기 쐐기홈(44)에 끼워져 결합될 수 있도록 하는 쐐기부재 작동부를 포함한다.

쐐기부재 작동부는 쐐기부재(48)가 정확한 선형운동을 할 수 있도록 하는 쐐기부재 가이드블럭(50), 제1 실린더(52)에 의해 테이블(8)에 설치되는 제2 축(54)을 중심으로 시소운동하는 제3 레버(56), 제3 레버(56) 또는 쐐기부재(48)를 일방향으로 탄지하기 위한 제2 스프링(58), 제3 레버(56)의 일단에 접촉하도록 쐐기부재(48)로부터 일체로 돌출 형성되는 제1 작동핀(60)을 포함한다.

리벳인출부(62)는 상기 리벳공급부(2)로부터 단순 결합된 상태의 블라인드리벳을 인출하여 상기 회전판의 외주면에 형성된 리벳안착홈(12)에 낱개씩 끼워 넣는다. 리벳인출부(62)는 가이드레일(4)과 직각방향으로 왕복운동 가능하게 설치되며 후단에는 제2 작동핀(64)이 돌출 형성되어 있는 멈춤봉(66)과, 테이블(8)상에 고정되는 제3 축(68)을 중심으로 시소운동가능하게 설치되는 제4 레버(70)와, 제4 레버(70)를 왕복운동시키기 위한 제2 실린더(72)와, 멈춤봉(66)을 일방향으로 탄지하기 위한 제3 스프링(74)을 포함한다.

멈춤봉(66)은 그의 선단이 가이드레일(4)의 선단에 직각방향으로 삽입되어 리벳(100")과 리벳(100"')사이에 끼워게 됨으로써, 가이드레일(4)의 최선단에 있는 리벳(100")을 밀어 리벳안착홈(12)에 끼워넣고 이와 동시에 그 다음에 위치되어 있는 리벳(100"')을 그 자리에서 대기시키게 된다.

성형부는 상기 지지판(14)이 설치되는 구간에 설치되는 것으로서, 상기 테이블(8)의 면방향에 대하여 직각방향으로 기동하며 상기 확관튜브(108)를 압착하게 된다. 성형부는 일반적인 척(chuck)과 같이 반경방향으로 확장 또는 수축이 가능한 원통형의 내부금형(76)과 이 내부금형(76)의 외주면에 밀착되게 끼워져 상하방향으로 내부금형(76)과 상대운동하면서 내부금형(76)의 내적을 넓히거나 좁히는 작용을 하는 원통형의 외부금형(78)을 포함한다. 외부금형(78)과 내부금형(76)은 테이퍼 접촉을 함으로써 이러한 작용이 가능하다. 이러한 성형부의 금형(80)의 구성 및 이를 구동하기 위한 금형구동부는 공지사항이다.

이 금형(80)을 상하방향으로 기동시키기 위한 금형구동부가 테이블에 직립하여 고정 설치되는 프레임(30)에 설치된다. 도시되지는 않았지만 상기 금형구동부는 통상 캠을 이용하여 금형(80)을 작동한다.

본 발명에 따르면 회전판(6)의 원주방향을 따라 2개 또는 그 이상의 성형부를 설치할 수 있으며, 이로써 생산량을 더욱 늘릴 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 회전판(6)의 원주방향을 따라 테이블(8) 상에 사전 성형부가 설치된다. 이는 위에서 설명된 성형부의 이전에 설치된다.

사전 성형부는 작업자에 의해 단순히 결합되어 있는 리벳(100)을 도 2(a)의 상태에서 도 2(b)의 상태로 사전 결합하기 위한 것이다. 이는 테이블(8)로부터 소정 높이에 그와 평행하게 설치되는 제4 축(82)을 중심으로 테이블(8)과 직각방향으로 시소운동 가능하게 설치되되 선단은 리벳안착홈(12)의 직상부에 위치되는 해머 봉(84)과 해머봉(84)의 후단에 설치되는 제3 실린더(86)를 포함한다. 제3 실린더(86)의 작동에 의해 해머봉(84)은 시소운동을 하며 해머작용을 함으로써 리벳의 헤드를 가격하게 된다(도 6 참조).

이하, 마지막으로 리벳 배출부의 사시도인 도 8을 참조하여 설명한다. 리벳 배출부(88)는 지지판(14)과 회전판(6)의 상관관계에 의해 자연적으로 구성된다. 즉, 회전판(6)의 회전방향을 따라 지지판의 단부(14a)가 곧 리벳이 배출되는 지점이다. 이 지점에서는 리벳(100)은 더이상 리벳안착홈(12)에 고정되어 있을 수 없다. 리벳(100)은 자중에 의해 자연적으로 리벳안착홈(12)으로부터 이탈하여 테이블(8)의 하방으로 낙하하여 수거되게 된다.

혹시 리벳이 리벳안착홈(12)에 끼워져 스스로 분리되지 않는 경우에 대비하여 분리대(90)가 지지판의 단부(14a)로부터 일정한 간격을 두고 회전판의 상면에 인접되게 고정 설치된다. 분리대(90)는 고정체인 지지판(14) 내지 테이블(8)에 설치되는 것이다. 리벳안착홈(12)으로부터 이탈되지 않은 리벳은 적어도 분리대(90)에 걸려 더 이상 전진할 수 없게 된다.

본 발명의 핵심은 리벳을 성형하기 위해 리벳공급부로부터 성형부까지 이동시키고 고정시키는 수단이 고정된 테이블 위해 설치되는 회전판이라는 것에 있다. 이에 의해 연속작업이 가능하게 되며 확실한 작동이 가능하게 되는 것이다. 또한 이러한 구조는 필요에 따라서 성형부의 개수를 늘릴 수 있는 장점을 제공한다.

이러한 기본 구조를 응용한 다양한 변형 실시가 당업자에 의해 충분히 고안 될 수 있다. 예를 들어 테이블(8)은 지면에 대해 수직방향으로도 설치될 수 있다. 그러나 이와 같은 많은 변형례가 본 명세서에 첨부되는 특허청구범위의 기술적 사상의 범위에 포함될 것이다.

도 1은 블라인드 리벳의 사시도이다.

도 2는 블라인드 리벳의 단면도이다.

도 3은 종래의 리벳 제조장치의 개략 구성도이다.

도 4는 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 개략적 사시도이다.

도 5는 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 개략적 평면구성도이다.

도 6은 리벳공급부 및 1차 성형부의 측부 구성도이다.

도 7은 2차 성형부의 측부 구성을 설명하기 위한 블라인드리벳 제조장치의 개략적 일부 측면 구성도이다.

도 8은 본 발명에 의한 블라인드리벳 제조장치의 블라인드리벳 배출부의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 리벳공급부 4 ; 가이드레일

6 ; 회전판 8 ; 테이블

14 ; 지지판 16 ; 회전판 윤전부

18, 46 ; 제1,2 톱니원판 80 ; 금형

88 ; 리벳배출부 90 ; 분리대

Claims (3)

1. 헤드(102)와 핀(104)이 일체로 형성된 견인부(106)와, 확관튜브(108)와 플랜지(110)가 일체로 형성된 결합부(112)가 단순 결합된 상태에서 공급되는 블라인드리벳(100)을, 상기 확관튜브(108)를 압착함으로써 완전 결합시키기 위한 장치로서;

   단순결합된 상태에서 무작위로 투입되는 블라인드리벳(100)을 정렬하여 연속적으로 공급하기 위한 리벳공급부(2); 테이블(8) 위에 고정되는 메인축(10)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 것으로서, 원판 형태를 가지며 원주면을 따라 일정 간격으로 다수의 리벳안착홈(12)이 두께방향으로 형성된 회전판(6); 블라인드리벳으로 하여금 상기 리벳안착홈(12)에 끼워진 상태를 유지하도록 상기 회전판(6)의 원주면 외곽의 일부 구간에 밀착되게 설치되는 원호 형태의 지지판(14); 상기 회전판(6)을 단속적으로 일방향 회전시키기 위한 회전판 윤전부(16); 상기 리벳공급부(2)로부터 상기 회전판(6)의 리벳안착홈(12)에 단순 결합된 상태의 블라인드리벳(100)을 인출하여 끼워 넣기 위한 리벳인출부(62); 상기 지지판(14)이 설치되는 구간에 설치되는 것으로서, 상기 테이블(8)의 면방향에 대하여 직각방향으로 기동하며 상기 확관튜브(108)를 압착하게 되는 성형부; 및 성형 완료된 블라인드리벳(100)을 배출하기 위한 리벳 배출부(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드리벳 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 성형부는 상기 회전판(6)의 원주방향을 따라 2곳 이상에 설치되는 것을 특징으로 하는 블라인드리벳 제조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 테이블(8)로부터 소정 높이에 그와 평행하게 설치되는 제4 축(82)을 중심으로 상기 테이블(8)과 직각방향으로 시소운동 가능하게 설치되되, 선단은 상기 리벳안착홈(12)의 직상부에 위치되는 해머봉(84)과; 상기 해머봉(84)의 시소운동를 위해 상기 해머봉(84)의 후단에 설치되는 제3 실린더(86)를 더 포함함으로써;

   상기 해머봉(84)이 시소운동을 하며 해머작용을 함으로써 블라인드리벳의 헤드(102)를 가격하게 되는 사전 성형부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블라인드리벳 제조장치.

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