KR101079767B1 - 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치 - Google Patents

기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치 Download PDF

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines

Abstract

본 발명은 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에 관한 것으로; 그 목적은 기능성 부품이 장착되는 베이스패널의 각 홀에 너트들을 동시에 자동 삽입할 수 있는 것은 물론이며 구동수단에 의한 슬라이딩 플레이트의 1회 슬라이딩 동작으로 너트 장입튜브내에 채워진 너트들은 정확하게 하나씩만 빠져나가도록 하여 오동작을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치는; 프레임(100) 내측에 복수개가 세워져 설치되며 내부에는 상기 너트(20)들이 일렬로 채워져 자중에 의해 낙하되는 너트 장입튜브(110)들과; 패널 형태로 이루어져 상기 프레임(100)에 가로방향으로 배치되며 상기 너트 장입튜브(110)들의 하단부가 연계되도록 제1가이딩홀(210)들이 천공되어 상기 너트 장입튜브(110)내의 상기 너트(20)가 낙하되면서 상기 제1가이딩홀(210)들에 채워지는 제1가이드블록(200)과; 상기 제1가이드블록(200)의 하면에 상기 너트(20)의 높이만큼 이격된 사이틈을 갖도록 배치되며 상기 제1가이딩홀(210)들과 가로방향으로 일정간격 어긋나도록 제2가이딩홀(310)들이 천공된 제2가이드블록(300)과; 상기 제1가이드블록(200)과 상기 제2가이드블록(300) 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되며 슬라이딩 동작에 따라 상기 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)과 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)에 선택적으로 연통되는 너트-포획홀(410)이 천공되어, 상기 제1가이딩홀(210)에 채워진 너트(20)를 가로방향으로 개별 이동시켜 상기 제2가이딩홀(310)측으로 투입하는 슬라이딩-플레이트(400)와; 상기 슬라이딩-플레이트(400)를 가로방향으로 왕복 슬라이드 이동시키기 위한 에어실린더유닛(500)과; 상기 제2가이드블록(300)의 하부와 이격되게 장착되며 상기 베이스패널(10)에 천공된 홀(11)과 일치되게 너트 낙하홀(610)들이 천공되며 상기 베이스패널(10)이 하부에서 상측으로 로딩되어 당접하는 로케이팅 플레이트(600)와; 상단은 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)과 연계되며 하단은 상기 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)과 연계되어 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)로 투입된 너트(20)를 상기 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)로 안내하는 너트 낙하튜브(700)들을; 구비하는 것을 특징으로 한다.
기능성 부품, 전자제품, 베이스패널, 너트, 자동삽입, 진동

Description

기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치{A NUT AUTO INSERT DEVICE FOR BASE PANEL}
본 발명은 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이스패널에 너트를 자동으로 삽입하여 이의 작업 생산성을 높이고자 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 또는 PDP(플라즈마 화면 표시장치;Plasma Display Panel) 등의 전자제품 베이스패널에는 회로기판(PCB)과 같은 각종 기능성 부품들이 장착되며, 이를 위해 베이스패널에는 기능성 부품들을 장착하고자 하는 영역에 다수개의 너트들이 배치된다. 이러한 베이스패널의 너트들은 베이스패널에 천공된 홀에 일일이 끼워진 후 프레스장치를 통해 말단부위가 소성 변형되면서 견실하게 고정된다. 따라서 프레스 공정 이전에 베이스패널의 홀에는 너트가 미리 삽입 가조립되어 있어야 한다. 이를 위해 종래에는 다관절 로봇 등을 이용하여 너트를 자동으로 가조립하는 경우가 있으나, 경제적으로나 생산적인 측면에서 효과적이지 못해 대부분의 업체에서는 많은 작업자가 수작업으로 너트를 가조립하고 있는 실정이다. 그러나 너트 수작업의 경우 역시 시간적/공간적으로 많은 어려움이 있어 작업성 및 생산성이 현저하게 떨어지는 단점이 있고, 이것에 의해 수요가 급증하고 있는 전자제품용 베이스패널의 제조원가가 상승되며 제품 납기를 지키지 못하는 원인이 된다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 기능성 부품이 장착되는 베이스패널의 각 홀에 너트들을 자동 삽입할 수 있는 '기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치'를 2004년 5월 25일자로 출원하여 권리(등록특허 10-0434614)를 확보하고 있다.
본 출원인이 권리를 확보하고 있는 등록특허 10-0434614호에 개시된 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치는 베이스패널에 천공된 각각의 홀에 기능성 부품을 장착하기 위한 너트를 자동으로 삽입 조립하는 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 프레임 내측에 복수개가 세워져 설치되며 내부에는 너트(1)들이 일렬로 충진되어 자중에 의해 낙하되는 너트 장입튜브(2)과, 이 너트 장입튜브(2)들의 하단부가 연계되며 베이스패널(3)의 홀(3a)들과 일치되게 가이딩홀(4a)들이 천공된 패널 형태의 가이드블록(4)과, 이 가이드블록(4)의 하부에 장착되며 가이딩홀(4a)과 일치되게 로케이팅홀(5a)들이 천공되며 하부에서 상측으로 로딩되는 베이스패널(3)이 당접하는 로케이팅 플레이트(5)와, 가이드블록(4)과 로케이팅 플레이트 사이에서 소정폭 슬라이딩 가능하게 배치되며 슬라이딩 동작에 따라 가이딩홀(4a)과 로케이팅홀(5a)의 연통을 개폐하여 가이딩홀(4a)을 통해 낙하되는 너트(1)를 선택적으로 록킹할 수 있도록 록킹홀(6a)이 천공된 패널형태의 록킹게이트(6)와, 록킹게이트(6)를 슬라이딩 동작시키기 위한 구동수단(7)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 너트 장입튜브(2)들에 채워진 너트(1)가 록킹게이트(6)의 반복적인 슬라이딩 동작에 따라 가이드블록(4)의 가이딩홀(4a)과 로케이팅 플레이트(5)의 로케이팅홀(5a)을 관통하여 떨어지면서 로딩된 베이스패널(3)의 홀(3a)들에 삽입 가조립된다. 즉, 록킹게이트(6)의 동작에 따라 베이스패널(3)의 홀(3a)들에는 너트(1)가 각각 동시에 자동으로 삽입됨으로써, 작업 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
그러나 이러한 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에서는 베이스패널(3)의 로딩 또는 언로딩 시 록킹게이트(6)가 너트 록킹상태를 정확하게 유지하고 있지 않으면, 너트 장입튜브(2)에 채워진 너트(1)가 쏟아져 내릴 수 있다. 즉, 이물질 등이 유입되거나 구동수단(7)의 부정확한 구동으로 록킹케이트(6)가 너트(1)를 정확하게 록킹하고 있지 않을 수 있는데, 이러한 경우에는 베이스패널(3)의 로딩 또는 언로딩 과정시 너트 장입튜브(2)내의 너트(1)가 자중에 의해 그대로 쏟아지게 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 기능성 부품이 장착되는 베이스패널의 각 홀에 너트들을 동시에 자동 삽입할 수 있는 것은 물론이며, 구동수단에 의한 슬라이딩 플레이트의 1회 슬라이딩 동작으로 너트 장입튜브내에 채워진 너트들은 정확하게 하나씩만 빠져나가도록 하여 오동작을 방지할 수 있는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치를 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 전자제품용 베이스패널에 천공된 각각의 홀에 기능성 부품을 장착하기 위한 너트를 자동으로 삽입 조립할 수 있는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에 있어서;
상기 전자제품 베이스패널용 베이스패널용 너트 자동삽입장치는; 프레임 내측에 복수개가 세워져 설치되며 내부에는 상기 너트들이 일렬로 채워져 자중에 의해 낙하되는 너트 장입튜브들과; 패널 형태로 이루어져 상기 프레임에 가로방향으로 배치되며 상기 너트 장입튜브들의 하단부가 연계되도록 제1가이딩홀들이 천공되어 상기 너트 장입튜브내의 상기 너트가 낙하되면서 상기 제1가이딩홀들에 채워지는 제1가이드블록과; 상기 제1가이드블록의 하면에 상기 너트의 높이만큼 이격된 사이틈을 갖도록 배치되며 상기 제1가이딩홀들과 가로방향으로 일정간격 어긋나도록 제2가이딩홀들이 천공된 제2가이드블록과; 상기 제1가이드블록과 상기 제2가이 드블록 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되며 슬라이딩 동작에 따라 상기 제1가이드블록의 제1가이딩홀과 상기 제2가이드블록의 제2가이딩홀에 선택적으로 연통되는 너트-포획홀이 천공되어, 상기 제1가이딩홀에 채워진 너트를 가로방향으로 개별 이동시켜 상기 제2가이딩홀측으로 투입하는 슬라이딩-플레이트와; 상기 슬라이딩-플레이트를 가로방향으로 왕복 슬라이드 이동시키기 위한 에어실린더유닛과; 상기 제2가이드블록의 하부와 이격되게 장착되며 상기 베이스패널에 천공된 홀과 일치되게 너트 낙하홀들이 천공되며 상기 베이스패널이 하부에서 상측으로 로딩되어 당접하는 로케이팅 플레이트와; 상단은 상기 제2가이드블록의 제2가이딩홀과 연계되며 하단은 상기 로케이팅 플레이트의 너트 낙하홀과 연계되어 상기 제2가이드블록의 제2가이딩홀로 투입된 너트를 상기 로케이팅 플레이트의 너트 낙하홀로 안내하는 너트 낙하튜브들을; 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 프레임의 하부에 상기 베이스패널을 상기 로케이팅 플레이트측으로 로딩시키거나 너트가 삽입된 상기 베이스패널을 언로딩시키기 위한 상하 이동실린더가 배치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 로케이팅 플레이트의 하부에 상기 베이스패널의 로딩 시 상기 베이스패널의 위치-결정홀을 관통하여 상기 베이스패널을 위치 고정하기 위한 위치-결정핀이 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 로케이팅 플레이트의 중앙부위에 진공압을 통해 상기 베이스패널을 로딩상태로 유지시키기 위한 진공컵이 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 로케이팅 플레이트에 상기 너트 낙하튜브와 너트 낙하 홀을 통해 낙하되는 너트가 상기 베이스패널의 홀에 용이하게 삽입되면서 정렬되도록 상기 베이스패널을 상하로 진동시키는 바이브레이터가 배치된 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치에 의하면; 너트 장입튜브들에 채워진 너트가 슬라이딩 플레이트의 반복적인 슬라이딩 동작에 따라 제2가이드블록의 제2가이딩홀과 너트 낙하튜브 및 너트 낙하홀을 통해 떨어져 로딩된 베이스패널의 홀들에 삽입 가조립된다. 따라서 베이스패널의 홀들에는 너트가 각각 동시에 자동으로 삽입됨으로써, 작업 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론이며, 인력절감으로 제조비용 역시 줄일 수 있는 작용효과가 있다. 실질적으로 전자제품에 사용되는 베이스패널의 종류는 다양하여 생산성 향상의 효과는 광범위하다. 즉, 베이스패널은 크기에 따라 26인치, 32인치, 42인치 등으로 구별되며 여기에는 너트 삽입을 위한 홀들이 100여개 이상 천공되어 있는데, 베이스패널에 천공된 홀이 100개 이상인 경우 15명 이상의 인력절감과, 반복작업의 피로도에서 파생되는 제품불량을 줄일 수 있다. 또한, 주요 적용대상 제품인 LCD 또는 PDP용 베이스패널의 경우 수출 기여도가 높은 제품으로 국제 경쟁력을 대포 높여 수출 증대에 기여할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면; 에어실린더유닛에 의해 슬라이딩 플레이트가 반복적으로 왕복 이동함에 따라 정확히 1개의 너트만이 낙하됨으로써, 작업불량이 거의 발생되지 않는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상하 이동실린더를 통한 베이스패널의 로딩 시 로케이팅 플레이트의 위치-결정핀이 위치-결정홀에 결합되어 베이스패널이 정확하게 로딩되는 장점이 있다. 또한, 진공컵에 의해 베이스패널의 로딩상태가 견실하게 유지되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 너트 낙하튜브를 통해 낙하되는 너트는 바이브레이터의 구동으로 베이스패널의 홀에 정확하게 삽입 정렬되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제2가이드블록과 로케이팅 플레이트가 너트 낙하튜브들을 통해 연계됨으로써, 이들의 배치 구조를 다양하게 설계 변경할 수 있으며, 너트 사이즈에 따라 너트 낙하튜브들의 위치를 집중시켜 너트 피딩공정을 보다 쉽게 구현할 수 있는 작용효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2는 본 발명에 적용되는 전자제품용 베이스패널을 보인 것이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치의 구조를 보인 것이고, 도 6 내지 도 10는 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치의 작동상태를 보인 것이다.{본 발명의 이해 편의를 위해 본 발명에 적용되는 전자제품 베이스패널의 구조 및 너트 조립과정을 설명한 후 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치를 상술한다.}
도 2을 참조하면; LCD 및 PDP 등과 같은 전자제품의 베이스패널(10;이하에서는 베이스패널이라 함)에는 각종 기능성 부품들을 장착하기 위해 너트(20)들이 전 역에 걸쳐 배치되는데, 너트(20) 조립을 위해 베이스패널(10)에는 원형 홀(11)들이 천공되어 있다. 그리고 너트(20)들은 베이스패널(10)의 홀(11)들에 삽입되어 가조립 상태로 유지되도록 상단부에 외향 플랜지 형태의 걸림턱(21)이 마련된다. 따라서 너트(20)들은 너트 삽입공정에서 베이스패널(10)의 홀(11)에 각각 삽입 가조립되고, 계속하여 프레스공정으로 이동되며 여기에서 너트(20)의 걸림턱(21)이 소성 변형되어 베이스패널(10)에 일체화된다. 미설명부호 "12"는 후술하는 로케이팅 플레이트(600)의 위치-결정핀(620)이 관통하는 위치-결정홀이다.
<본 발명에 따른 너트 자동삽입장치의 구성 설명>
본 발명에 따른 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치는 상기와 같은 베이스패널(10) 제작과정에서 베이스패널(10)의 홀(11)들에 너트(20)들을 자동으로 동시 삽입하기 위한 것으로, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 프레임(100) 내측에 복수개가 세워져 설치되며 내부에는 상기 너트(20)들이 일렬로 채워지는 너트 장입튜브(110)들과, 프레임(100)에 가로방향으로 배치되며 너트 장입튜브(110)들의 하단부가 연계되도록 제1가이딩홀(210)들이 천공된 제1가이드블록(200)과, 제1가이드블록(200)의 하면에 이격된 사이틈을 갖도록 배치되며 제1가이딩홀(210)들과 가로방향으로 일정간격 어긋나도록 제2가이딩홀(310)들이 천공된 제2가이드블록(300)과, 제1가이드블록(200)과 상기 제2가이드블록(300) 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되며 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)과 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)에 선택적으로 연통되는 너트-포획홀(410)이 천공된 슬라이딩-플레이트(400)와, 슬라이딩-플레이트(400)를 가로방향으로 왕복 슬라이드 이동시키기 위한 에어실린더유닛(500)과, 제2가이드블록(300)의 하부와 이격되게 장착되며 베이스패널(10)에 천공된 홀(11)과 일치되게 너트 낙하홀(610)들이 천공되며 베이스패널(10)이 하부에서 상측으로 로딩되어 당접하는 로케이팅 플레이트(600)와, 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)로 투입된 너트(20)를 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)로 안내하는 너트 낙하튜브(700)들을 갖추고 있는데, 각 구성요소들의 상세한 구조는 다음과 같다.
먼저, 프레임(100)은 너트 자동삽입장치의 외형을 이루는 것으로, 금속 바를 절단 조립하여 대체로 육면체 형태를 이루도록 제작된다. 또한, 프레임(100) 하부에는 베이스패널(10)을 로케이팅 플레이트(600)의 하면에 닿도록 상측으로 이동(로딩;loading)시키거나 너트(20)가 삽입된 베이스패널(10)을 하강(언로딩;unloading)시키는 상하 이동실린더(120)가 배치된다. 따라서 미도시된 새들(saddle) 조립체를 통해 프레임(100) 직하부로 이송된 베이스패널(10)은 상하 이동실린더(120)를 통해 로케이팅 플레이트(600) 하면에 밀착되게 상측으로 로딩되며, 너트20)의 가조립이 완료된 베이스패널(10)이 언로딩되어 다음 공정, 즉 프레스 공정으로 자동 이송시킬 수 있다.
그리고 너트 장입튜브(110)들은 베이스패널(10)에 천공된 홀(11)들의 갯수만큼 프레임(100) 내측에 세워져 설치되며, 이의 내부에는 너트(20)들이 일렬로 채워져 자중에 의해 낙하될 수 있다. 이러한 너트 장입튜브(110)의 하단부는 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)들과 각각 연통되게 배치된다. 이에 따라 최하단에 위치한 너트(20)가 제1가이딩홀(210)로 빠져나가면 채워져 있던 너트(20)들이 자중 에 의해 하나씩 밀려 내려가게 된다. 또한 너트 장입튜브(110)에는 걸림턱(21; 도 2참조)이 상측에 위치되도록 너트(20)를 채워야 하는데, 이러한 것은 너트(20)가 자중에 의해 떨어지는 과정에서 걸림턱(21)이 베이스패널(10)에 걸려 가조립 상태를 유지시키기 위함이다. 이러한 너트 장입튜브(110)에는 너트 자동공급장치인 보올피더(feeder;미도시)를 통해 지속적으로 너트(20)를 공급해주는 것이 바람직하며, 이로 인해 모든 동작을 끊김없이 연속적으로 수행할 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면; 제1가이드블록(200;guide block)은 소정의 두께를 갖는 직사각 패널 형태로 제작되며, 여기에는 너트 장입튜브(110)들의 하단부가 연계되도록 제1가이딩홀(210)이 천공되어 있어서 너트 장입튜브(110)내의 너트(20)가 낙하되면서 채워지게 된다.
그리고 제2가이드블록(300)은 제1가이드블록(200)의 하면에서 너트(20)의 높이만큼 이격된 사이틈을 갖도록 배치되며, 여기에는 제1가이딩홀들(210)과 가로방향으로 일정간격 어긋나도록 제2가이딩홀(310)들이 천공되어 있다.
또한, 슬라이딩-플레이트(400)는 제1가이드블록(200)과 제2가이드블록(300) 사이에서 일정간격 슬라이딩 가능하게 배치되며, 슬라이딩 동작에 따라 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)들과 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)들에 선택적으로 연통되는 너트-포획홀(410)들이 천공되어 있다. 이에 따라 슬라이딩-플레이트(400)가 전진되어 너트-포획홀(410)들이 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)들에 일치되면 여기에 채워져 있던 너트(20)가 너트-포획홀(410)내로 떨어지게 되며, 이러한 상태에서 슬라이딩-플레이트(400)가 후진하면 너트-포획홀(410) 들에 너트(20)가 수용 포획된 상태로 이동하여 제2가이딩홀(310)측으로 투입되게 되는데, 이러한 것은 작동설명에서 상술한다. 또한, 슬라이딩-플레이트(400)의 두께 역시 너트(20)의 높이와 동일하게 구성하였는데, 이러한 것은 너트-포획홀(410)에 정확히 1개의 너트(20)만이 떨어져 포획하기 위함이다.
이러한 슬라이딩-플레이트(400)를 동작시키기 위한 에어실린더유닛(500)은 제1가이드블록(200)의 가장자리에 장착되며 슬라이딩-플레이트(400)의 슬라이딩 동작 방향과 나란하게 작동로드(520)가 마련된 실린더(510)와, 작동로드(520)의 선단과 슬라이딩-플레이트(400) 단부를 연결하는 연결로드(530)를 구비한다. 따라서 실린더(510)의 작동로드(520)를 통해 슬라이딩-플레이트(400)를 반복적으로 동작시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 에어실린더유닛(500)은 공기압에 의해 작동로드(520)가 진퇴 운동하는 공압실린더로 구성하였는데, 이에 국한하지 않고 유압에 의해 동작하는 유압실린더로 구성하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.
그리고 로케이팅 플레이트(600;locating plate)는 제2가이드블록(300)의 직하부에서 상당한 간격 이격되게 배치되며, 여기에는 베이스패널(10)에 천공된 홀(11)들과 일치되게 너트 낙하홀(610)들이 천공되어 있다. 그리고 로케이팅 플레이트(600)의 하면에는 프레임(100) 하부에서 상측으로 로딩되는 베이스패널(10)이 직접 달라붙게 된다. 또한, 로케이팅 플레이트(600)의 하부 양측으로는 베이스패널(10)에 천공된 위치-결정홀(12)을 관통하는 위치-결정핀(620)이 돌출되게 마련된다. 따라서 상하 이동실린더(120;도 4참조)를 통해 상측으로 로딩되는 베이스패 널(10)은 위치-결정핀(620)을 통해 횡방향으로 뒤틀림없이 로케이팅 플레이트(600)의 하면에 밀착됨과 동시에, 이에 천공된 홀(11)들은 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)들과 정확하게 일치되는데, 이러한 것은 후술하는 작동설명에서 상술한다. 또한, 로케이팅 플레이트(600)는 제2가이드블록에서 50 ~ 100㎝ 정도 이격시키는 것이 바람직한데, 이것은 후술하는 너트 낙하튜브들을 통해 너트가 가속되어 떨어지는 거리를 확보하기 위함이며, 너무 간격이 크면 너트 자동삽입장치의 전체 사이즈가 불필요하게 커지게 된다.
또한, 너트 낙하튜브(700)들은 상단이 제2가이블록(300)의 제2가이딩홀(310)들에 제1튜브커플러(710)를 통해 연통 배치되며, 이의 하단은 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)들에 제2튜브커플러(720)를 통해 연통 배치된다. 따라서 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)로 투입된 너트(20)는 너트 낙하튜브(700)들을 통해 너트 낙하홀(610)로 안내되어 베이스패널(10)에 가조립되게 된다.
한편, 로케이팅 플레이트(600)의 중앙부위에는 로케이팅 플레이트(600) 하면에 베이스패널(10)을 달라붙은 상태로 유지시키기 위한 진공컵(800)이 마련된다. 이 진공컵(800)은 탄성 변형이 가능한 주름관 타입으로 이루어져 로케이팅 플레이트(600)의 중앙부위에 매입 설치되며, 미도시된 부압원과 연결되어 있어서 진공압을 통해 선택적으로 로케이팅 플레이트 하면에 로딩된 베이스패널(10)을 밀착된 상태로 유지시키게 된다.
또한, 로케이팅 플레이트(600)에는 하면에 달라붙도록 로딩된 베이스패 널(10)을 상하로 진동시키기 위한 바이브레이터(900)가 배치된다. 이 바이브레이터(900)는 진동축(910)이 로케이트 플레이트(600)를 관통하여 배치됨으로써, 이것이 로케이팅 플레이트(600)에 달라붙어 있는 베이스패널(10)을 미세하게 상하 진동시키게 된다. 이에 따라 너트 낙하홀(610)을 통해 낙하되는 너트(20)는 베이스패널(10)의 홀(11)에 용이하게 삽입 정렬되게 된다.
또한, 에어실린더유닛(500)과 진공컵(800) 및 바이브레이터(900) 등의 구동제어는 미도시된 제어부에 의해 미리 프로그램화되어 있다.
<본 발명에 따른 너트 자동삽입장치의 작동설명>
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치의 작동 및 이에 따른 효과를 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, 에어실린더유닛(500)의 작동로드(520)가 전진하여 슬라이딩 플레이트(400)의 너트-포획홀(410)들과 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)들이 일치되면, 너트-포획홀(410)들에 각각 하나의 너트(20)가 떨어져 포획상태를 유지한다.
그리고 너트 삽입을 위한 대상물인 전자제품용 베이스패널(10)이 새들 조립체를 통해 프레임(100) 직하부로 공급되면, 베이스패널(10)은 상하 이동실린더(120)를 통해 상측으로 이동 로딩되며, 이로 인해 로케이팅 플레이트(600)의 하면에 당접된다. 아울러 진공컵(800)의 하단이 베이스패널(10)과 당접된다. 이러한 상태에서 진공컵(800)에 진공압이 가해지면, 베이스패널(10)은 로케이팅 플레이트(600) 하면에 밀착된 상태로 유지된다(베이스패널 로딩상태).
그리고 도 7과 도 8에 도시한 바와 같이; 에어실린더유닛(500)의 작동로드(520)가 후진하면(도 7과 도 8의 화살표 방향 참조), 너트-포획홀(410)에 너트(20)가 포획된 상태로 슬라이딩 플레이트(400)가 바깥측으로 미끄러져 빠져나간다. 계속하여, 에어실린더유닛(500)의 작동로드(520)가 완전하게 후진되면, 슬라이딩 플레이트(400)의 너트-포획홀(410)들과 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)들이 정확하게 일치된다. 이에 따라 너트-포획홀(410)에 포획된 너트(20)는 제2가이딩홀(310)과 너트 낙하튜브(700)를 통해 아래로 떨어진다.
계속하여, 도 9에 도시한 바와 같이, 너트 낙하튜브(700)를 통해 떨어지는 너트(20)는 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)을 관통하여 베이스패널(10)의 홀(11)로 삽입된다. 이 때, 바이브레이터(900)가 소정시간(본 발명의 실시 예에서는 3초 정도) 동안 동작되며, 이것에 의해 너트(20)는 베이스패널(10)의 홀(11)로 보다 용이하게 삽입됨은 물론이며 정확하게 정렬된다.
또한, 바이브레이터(900)의 구동으로 베이스패널(10)의 각 홀(11)에 너트(20) 삽입이 완료되면, 도 10에 도시한 바와 같이, 진공컵(800) 진공압이 해제되며 상하 이동실린더(120)를 통해 베이스패널(10)을 하측으로 내린다(언로딩). 이러한 일련의 공정을 통해 너트(20)가 자동으로 삽입된 베이스패널(10)은 언로딩되어 다음 프레스 공정으로 이동되며, 너트(20)의 삽입 고정 작업을 연속적으로 실시할 수 있다.
그리고 에어실린더유닛(500)의 작동로드(520)가 전진하여 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)과 슬라이딩 플레이트(400)의 너트-포획홀(410)이 다시 일치되면, 자중에 의해 너트(20) 하나가 떨어져 너트-포획홀(410)에 수용 포획되어 다음 동작을 준비한다.
이와 같이, 상하 이동실린더(120)를 통해 로케이팅 플레이트(600)에 당접하도록 로딩된 베이스패널(10)에는 슬라이딩 플레이트(400)의 반복적인 슬라이딩 동작 및 바이브레이터(900)의 동작으로 너트 장입튜브(700)에 채워진 너트(20)는 정확하게 하나씩만 떨어지면서 베이스패널(10)의 홀(11)들에 동시 삽입 가조립된 상태로 유지된다.
도 1은 종래 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치를 개략적으로 보인 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 전자제품용 베이스패널을 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치의 전체적인 구조를 보인 측면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치에서 가이드블록과 슬라이딩 플레이트 및 로케이팅 플레이트의 배치구조를 확대하여 보인 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치에서 베이스패널 로딩상태를 보인 것이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치에서 베이스패널의 홀에 너트가 삽입되는 과정을 보인 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 너트 자동삽입장치에서 베이스패널의 언로딩 과정을 보인 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10..베이스패널 20..너트 100..프레임
110..너트 장입튜브 200..제2가이드블록 210..제1가이딩홀
300..제2가이드블록 210..제2가이딩홀 400..슬라이딩 플레이트
410..너트-포획홀 500..에어실린더유닛 600..로케이팅 플레이트
700..너트 낙하튜브 800..진공컵 900..바이브레이터

Claims (5)

  1. 전자제품용 베이스패널(10)에 천공된 각각의 홀(11)에 기능성 부품을 장착하기 위한 너트(20)를 자동으로 삽입 조립할 수 있는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치에 있어서;
    상기 전자제품 베이스패널용 베이스패널용 너트 자동삽입장치는;
    프레임(100) 내측에 복수개가 세워져 설치되며 내부에는 상기 너트(20)들이 일렬로 채워져 자중에 의해 낙하되는 너트 장입튜브(110)들과;
    패널 형태로 이루어져 상기 프레임(100)에 가로방향으로 배치되며 상기 너트 장입튜브(110)들의 하단부가 연계되도록 제1가이딩홀(210)들이 천공되어 상기 너트 장입튜브(110)내의 상기 너트(20)가 낙하되면서 상기 제1가이딩홀(210)들에 채워지는 제1가이드블록(200)과;
    상기 제1가이드블록(200)의 하면에 상기 너트(20)의 높이만큼 이격된 사이틈을 갖도록 배치되며 상기 제1가이딩홀(210)들과 가로방향으로 일정간격 어긋나도록 제2가이딩홀(310)들이 천공된 제2가이드블록(300)과;
    상기 제1가이드블록(200)과 상기 제2가이드블록(300) 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되며 슬라이딩 동작에 따라 상기 제1가이드블록(200)의 제1가이딩홀(210)과 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)에 선택적으로 연통되는 너트-포획홀(410)이 천공되어, 상기 제1가이딩홀(210)에 채워진 너트(20)를 가로방향으로 개별 이동시켜 상기 제2가이딩홀(310)측으로 투입하는 슬라이딩-플레이트(400)와;
    상기 슬라이딩-플레이트(400)를 가로방향으로 왕복 슬라이드 이동시키기 위한 에어실린더유닛(500)과;
    상기 제2가이드블록(300)의 하부와 이격되게 장착되며 상기 베이스패널(10)에 천공된 홀(11)과 일치되게 너트 낙하홀(610)들이 천공되며 상기 베이스패널(10)이 하부에서 상측으로 로딩되어 당접하는 로케이팅 플레이트(600)와;
    상단은 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)과 연계되며 하단은 상기 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)과 연계되어 상기 제2가이드블록(300)의 제2가이딩홀(310)로 투입된 너트(20)를 상기 로케이팅 플레이트(600)의 너트 낙하홀(610)로 안내하는 너트 낙하튜브(700)들을; 구비하는 것을 특징으로 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임(100)의 하부에는 상기 베이스패널(10)을 상기 로케이팅 플레이트(600)측으로 로딩시키거나 너트(20)가 삽입된 상기 베이스패널(10)을 언로딩시키기 위한 상하 이동실린더(120)가 배치된 것을 특징으로 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 로케이팅 플레이트(600)의 하부에는 상기 베이스패널(10)의 로딩 시 상 기 베이스패널(10)의 위치-결정홀(12)을 관통하여 상기 베이스패널(10)을 위치 고정하기 위한 위치-결정핀(620)이 마련된 것을 특징으로 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로케이팅 플레이트(600)의 중앙부위에는 진공압을 통해 상기 베이스패널(10)을 로딩상태로 유지시키기 위한 진공컵(800)이 마련된 것을 특징으로 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 로케이팅 플레이트(600)에는 상기 너트 낙하튜브(700)와 너트 낙하홀(610)을 통해 낙하되는 너트(20)가 상기 베이스패널(10)의 홀(11)에 용이하게 삽입되면서 정렬되도록 상기 베이스패널(10)을 상하로 진동시키는 바이브레이터(900)가 배치된 것을 특징으로 하는 기능성 부품이 장착되는 전자제품 베이스패널용 너트 자동삽입장치.
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