KR101182738B1 - 리벳 자동결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판재에 다수의 리벳을 일시에 신속하게 자동 결합(또는 체결)시키기 위한 리벳 자동결합장치에 관한 것이다.
본 발명은 베이스플레이트(12) 상부에 각각 설치되고, 리벳(R)이 안착되는 다수의 리벳안착홈(21a,21b) 및 금속판재(P)가 안착되는 금속판재안착홈(22a,22b)이 각각 마련된 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b);를 구비하되, 상기 각각의 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b)는 X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 의해 X축방향으로 이송가능한 X축플레이트(34a,34b), 그 X축플레이트(34a,34b) 상에 설치되는 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 Y축방향으로 이송가능한 Y축플레이트(44a,44b), 그 Y축플레이트(44a,44b)에 고정결합되어, 상기 X축이송모터(31a,31b) 및 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 X,Y축방향으로 이송가능하도록 설치한 것과;
상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되고, 상부에 가로세로방향으로 배열된 다수의 리벳홈(51)이 형성된 리벳정렬공급판(50);을 구비하되, 상기 리벳정렬공급판(50)은 전후이송모터(52)의 정역구동에 의해 전후방향으로 이송가능한 전후이송플레이트(53)에 결합되어, 전후방향으로 이송가능하도록 형성한 것과;
상기 기대(13)의 하부에 설치된 X축이송로봇(61)의 작동에 따라 좌우방향으로 이송되는 X축이송판(62), 그 X축이송판(62)에 고정결합되는 Y축실린더(63), 그 Y축실린더(63)의 작동에 따라 전후방향으로 이송되는 Z축실린더(64), 그 Z축실린더(64)의 작동에 따라 상하방향으로 이송되는 리벳취출판(65), 그 리벳취출판(65)에 구비되는 다수의 리벳취출핀(66)으로 구성되어, 상기 리벳정렬공급판(50)에 안착된 리벳을 진공흡입 취출하여 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 공급하는 리벳공급부(60)와;
상기 제1,2안착지그(20a,20b) 각각의 상방에 위치하며, 상기 기대(13)의 상부에 설치되는 가압실린더(71) 및 그 가압실린더(71)의 작동에 따라 승하강되는 가압팁(72)으로 구성되어, 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 안착된 금속판재 및 다수 리벳을 리벳팅결합시키는 리벳팅수단(70);을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

Description

리벳 자동결합장치{Rivet automatic coupling device.}

본 발명은 리벳 자동결합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속판재에 다수의 리벳을 일시에 신속하게 자동 결합(또는 체결)시키기 위한 리벳 자동결합장치에 관한 것이다.

리벳은 휴대폰을 비롯한 전자기기, 자동차 등 다양한 산업분야에 널리 사용되고 있는데, 그 사용용도, 목적, 기능 등에 따라 다양한 형태로 제조되며, 승하강 가능한 가압수단이 구비된 리벳결합장치에 의해 금속판재에 결합되어 하나의 조립부품으로써 조립라인에 제공되는 것이 일반적이다.

그러나, 종래 리벳결합장치의 대부분은 작업자가 직접 가압수단 하부의 지그에 리벳을 일일이 투입하여야하는 단순한 구조로 이루어져 있기 때문에, 비효율적이고 생산성이 떨어진다는 문제점이 지적된다.

위와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 리벳정렬기 및 취출기를 이용하여 리벳을 자동 공급할 수 있도록 한 리벳결합장치도 제안된 바 있으나, 자동정렬된 리벳을 1개씩 취출하여 반복공급하는 구조로 이루어진 것이기 때문에, 작업자의 수고만 어느 정도 덜어줄 수 있을 뿐 생산성 향상을 꾀할 수는 없었으며,

또한, 상기 리벳정렬기 및 취출기가 한 종류의 특정 리벳에만 적용될 뿐이어서, 리벳의 크기, 형태 및 종류에 따라 리벳정렬기 및 취출기를 변경설계하거나 다시 제작해야 했기 때문에 다양한 리벳에 대한 호환성이 극히 떨어진다는 문제점도 지적된다. 즉, 한 종류의 리벳을 작업하는 경우에만 효율성이 소폭증가될 뿐 다양한 리벳에 대한 생산성 향상을 기대할 수는 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 리벳결합장치에 제반되는 문제점을 일소하기 위하여 창출된 것인데,

특히, 리벳이 가로, 세로방향으로 정렬 배열된 리벳정렬기로부터 다수 리벳을 일시에 취출하여 안착지그로 공급함으로써 신속한 소재투입이 이루어질 수 있고, 아울러 하나의 안착지그 상에서 다수 리벳에 대한 결합(체결)작업이 이루어지는 동안 다른 안착지그에서는 리벳결합이 완료된 금속판재의 취출 및 새로운 금속판재와 리벳의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써 작업준비(대기)시간도 대폭 절감시킬 수 있으며, 또한 하나의 금속판재에 결합되는 다수의 리벳을 리벳체결위치로 신속하게 자동이송시켜 리벳체결이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 함으로써, 생산성이 대폭 향상된 리벳 자동결합장치를 제공함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은,

베이스프레임(11) 상부에 설치되는 베이스플레이트(12)와;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되는 기대(13)와;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 각각 설치되고, 상기 리벳이 안착되는 다수의 리벳안착홈(21a,21b) 및 상기 금속판재가 안착되는 플레이트안착홈이 각각 마련된 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b);를 구비하되,

상기 각각의 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b)는 X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 의해 X축방향으로 이송가능한 X축플레이트(34a,34b), 그 X축플레이트(34a,34b) 상에 설치되는 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 Y축방향으로 이송가능한 Y축블럭, 그 Y축블럭에 고정결합되어, 상기 X,Y축이송모터(31a,31b,41a,41b)의 정역구동에 의해 X,Y축방향으로 이송가능하도록 설치한 것과;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되고, 상부에 가로세로방향으로 배열된 다수의 리벳홈(51)이 형성된 리벳정렬공급판(50);을 구비하되,

상기 리벳정렬공급판(50)은 전후이송모터(52)의 정역구동에 의해 전후방향으로 이송가능한 전후이송플레이트(53)에 결합되어, 전후방향으로 이송가능하도록 형성한 것과;

상기 기대(13)의 하부에 설치된 X축이송로봇(61)의 작동에 따라 좌우방향으로 이송되는 X축이송판(62), 그 X축이송판(62)에 고정결합되는 Y축실린더(63), 그 Y축실린더(63)의 작동에 따라 전후방향으로 이송되는 Z축실린더(64), 그 Z축실린더(64)의 작동에 따라 상하방향으로 이송되는 리벳취출판(65), 그 리벳취출판(65)에 구비되는 다수의 리벳취출핀(66)으로 구성되어, 상기 리벳정렬공급판(50)에 안착된 리벳을 다수 취출하여 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 공급하는 리벳공급부(60)와;

상기 제1,2안착지그(20a,20b)의 상방에 각각 위치하며, 상기 기대(13)의 상부에 설치되는 가압실린더(71) 및 그 가압실린더(71)의 작동에 따라 승하강되는 가압팁(72)으로 구성되는 리벳팅수단(70);을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

이상과 같은 과제의 해결 수단을 갖는 본 발명은, 리벳이 정렬 배열된 리벳정렬공급판으로부터 다수의 리벳을 일시에 취출하여 안착지그로 공급함으로써 신속한 소재투입이 이루어질 수 있고, 아울러 하나의 안착지그 상에서 다수 리벳에 대한 결합(체결)작업이 이루어는 동안 다른 안착지그에서는 리벳결합이 완료된 금속판재의 취출 및 새로운 금속판재와 리벳의 공급이 이루어질 수 있도록 함으로써 작업준비(대기)시간도 대폭 절감시킬 수 있으며, 또한 안착지그에 안착되고 하나의 금속판재에 결합되는 다수의 리벳을 X축 및 Y축이송모터의 작동에 의해 가압팁 수직하방위치인 리벳체결위치로 신속하게 자동이송시켜 리벳체결이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있고, 다양한 형태?사이즈?종류의 리벳에 대한 수용이 대응성이 뛰어나, 생산성이 대폭 향상되는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제시하는 리벳 자동결합장치의 바람직한 실시 예를 나타낸 정면 상태 예시도.
도 2는 도 1의 측면 상태 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 X축플레이트의 작동관계를 나타낸 참고도.
도 4은 본 발명에 따른 Y축플레이트 및 전후이송플레이트의 작동관계를 나타낸 참고도.
도 5는 본 발명에 따른 리벳공급부의 정면 상태를 나타낸 참고도.
도 6는 본 발명에 따른 리벳공급부의 작동관계를 나타낸 참고도.
도 7은 본 발명에 따른 리벳팅수단의 작동관계를 나타낸 참고도.
도 8은 본 발명에 따른 리벳정렬공급판의 작동관계를 나타낸 참고도.
도 9은 본 발명에 따른 제1,2안착지그에 금속판재가 안착되는 과정을 보인 참고도.

도 1 본 발명에서 제시하는 리벳 자동결합장치의 바람직한 실시 예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은,

금속판재(P)에 다수의 리벳(R)을 자동결합시키기 위한 장치로서,

베이스프레임(11) 상부에 설치되는 베이스플레이트(12)와;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되는 기대(13)와;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 각각 설치되고, 상기 리벳(R)이 안착되는 다수의 리벳안착홈(21a,21b) 및 상기 금속판재(P)가 안착되는 금속판재안착홈(22a,22b)이 각각 마련된 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b);를 구비하되, 상기 각각의 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b)는 X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 의해 X축방향으로 이송가능한 X축플레이트(34a,34b), 그 X축플레이트(34a,34b) 상에 설치되는 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 Y축방향으로 이송가능한 Y축플레이트(44a,44b), 그 Y축플레이트(44a,44b)에 고정결합되어, 상기 X축이송모터(31a,31b) 및 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 X,Y축방향으로 이송가능하도록 설치한 것과;

상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되고, 상부에 가로세로방향으로 배열된 다수의 리벳홈(51)이 형성된 리벳정렬공급판(50);을 구비하되, 상기 리벳정렬공급판(50)은 전후이송모터(52)의 정역구동에 의해 전후방향으로 이송가능한 전후이송플레이트(53)에 결합되어, 전후방향으로 이송가능하도록 형성한 것과;

상기 기대(13)의 하부에 설치된 X축이송로봇(61)의 작동에 따라 좌우방향으로 이송되는 X축이송판(62), 그 X축이송판(62)에 고정결합되는 Y축실린더(63), 그 Y축실린더(63)의 작동에 따라 전후방향으로 이송되는 Z축실린더(64), 그 Z축실린더(64)의 작동에 따라 상하방향으로 이송되는 리벳취출판(65), 그 리벳취출판(65)에 구비되는 다수의 리벳취출핀(66)으로 구성되어, 상기 리벳정렬공급판(50)에 안착된 리벳을 진공흡입 취출하여 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 공급하는 리벳공급부(60)와;

상기 제1,2안착지그(20a,20b) 각각의 상방에 위치하며, 상기 기대(13)의 상부에 설치되는 가압실린더(71) 및 그 가압실린더(71)의 작동에 따라 승하강되는 가압팁(72)으로 구성되어, 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 안착된 금속판재 및 다수 리벳을 리벳팅결합시키는 리벳팅수단(70);을 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

상기 X축플레이트(34a,34b)는, 베이스플레이트(12) 상에 설치된 X축이송모터(31a,31b)의 구동에 따라 자유회전되는 X축스크류(32a,32b)와, X축플레이트(34a,34b) 하부에 구비되는 X축스크류블럭(33a,33b)을 스크류결합시켜, X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 따라 X축방향으로 좌우이송가능하도록 구성함이 이상적인데,

이때, X축플레이트(34a,34b) 하부에 구비되는 X축가이드블럭(35a,35b)을, 베이스플레이트(12)에 설치되는 X축가이드(36a,36b) 상에서 슬라이드 가능하게 결합하여, X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 따라 좌우이송되는 X축플레이트(34a,34b)을 안내할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 Y축플레이트(44a,44b)는, X축플레이트(34a,34b) 상에 설치된 Y축이송모터(41a,41b)의 구동에 따라 자유회전되는 Y축스크류(42a,42b)와, Y축플레이트(44a,44b) 하부에 구비되는 Y축스크류블럭(43a,43b)을 스크류결합시켜, Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 따라 Y축방향으로 전후이송가능하도록 구성함이 이상적인데,

이때, Y축플레이트(44a,44b) 하부에 구비되는 Y축가이드블럭(45a,45b)을, X축플레이트(34a,34b)에 설치되는 Y축가이드(46a,46b) 상에서 슬라이드 가능하게 결합하여, Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 따라 전후이송되는 Y축플레이트(44a,44b)을 안내할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 리벳정렬공급판(50)은 상기 전후이송플레이트(53)에 결합되는 것으로, 리벳을 연속적으로 자동공급하기 위한 카트리지 역할을 하는 것인데, 상부에 가로세로방향으로 배열된 다수의 리벳홈(51)이 형성되어 있다.

상기 전후이송플레이트(53)는 그 하부에 구비되는 전후이송스크류블럭(55)을, 베이스플레이트(12) 상에 설치된 전후이송모터(52)의 구동에 따라 자유회전되는 전후이송스크류(54)와 스크류결합시켜, 전후이송모터(52)의 정역구동에 따라 전후방향으로 이송가능하도록 구성함이 이상적인데,

이때, 리벳정렬공급판(50) 하부에는 전후이송가이드블럭(56)을 구비한 다음, 베이스플레이트(12)에 설치되는 전후이송가이드(57) 상에서 슬라이드 가능하게 결합하여, 전후이송모터(52)의 정역구동에 따라 전후이송되는 리벳정렬공급판(50)을 안내할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 리벳홈(51)은 상기 리벳의 머리부분을 수용할 수 있도록 형성되는 것이며, 리벳안착홈(21a,21b)에 안착된 리벳은 그 몸통이 상부로 향하게 된다.

상기 리벳공급부(60)는, X축이송로봇(61), Y축실린더(63), Z축실린더(64)에 의해 X,Y,Z축방향으로 이송되면서, 상기 리벳정렬공급판(50)에 안착된 리벳을 진공흡입 취출하여 제1,2안착지그(20a,20b)에 공급하기 위한 것이며,

상기 X축이송로봇(61)은 X축서보모터, X축엘엠가이드, X축볼스크류를 포함하여 구성되는 통상의 이송로봇으로써, 그 구체적인 작동과정은 생략하기로 한다.

상기 리벳취출핀(66)은 상기 리벳정렬공급판(50)에 배열 안착된 리벳을 흡착하여 취출한 다음, 상기 제1,2안착지그(20a,20b)의 상방으로 이송되어 리벳안착홈(21a,21b)에 리벳을 공급한다.

상기 리벳팅수단(70)의 가압팁(72)은 가압실린더(71)의 작동에 따라 하강되어, 하부의 제1,2안착지그(20a,20b)에 안착 및 공급된 금속판재(P)와 리벳(R)을 리벳팅결합시키게 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하자면 하기와 같다

먼저, 다수의 리벳이 리벳홈(51)에 안착된 리벳정렬공급판(50)을 전후이송플레이트(53)에 결합시킨 다음 리벳공급부(60)를 작동시키게 되면,

1단계로써, 리벳공급부(60)의 리벳취출핀(66)은 X축이송로봇(61), Y축실린더(63), Z축실린더(64)의 일련된 작동에 따라 X,Y,Z방향으로 작동되면서 리벳정렬공급판(50)에 배열 안착된 리벳 중 일정 위치의 다수 리벳(R)을 흡착취출한 다음, 다시 X,Y,Z방향으로 작동되면서 제1안착지그(20a)(또는 제2안착지그(20b))의 리벳안착홈(21a,21b)으로 흡착취출한 리벳을 공급한다.

2단계로써, 리벳공급부(60)가 리벳을 제1안착지그(20a)(또는 제2안착지그(20b))로 공급한 후 후퇴됨과 동시에 제1안착지그(20a)(또는 제2안착지그(20b))는 리벳팅수단(70)의 수직하방으로 이동되며, 이때 작업자는 금속판재를 제1안착지그(20a)(또는 제2안착지그(20b))에 안착시킨다.

3단계로써, 상기 리벳팅수단(70)의 가압팁(72)이 하강하여 수직하방의 다수 리벳을 기프로램된 순서에 따라 가압하여 금속판재에 리벳을 가압하여 리벳팅시키게 되는데,

구체적으로는, 리벳팅수단(70)의 가압팁(72)이 첫번째 리벳을 가압한 후 상승하게 되면, 제1안착지그(20a)(또는 제2안착지그(20b))가 이송되어 2번째 리벳은 가압팁(72)의 수직하방에 위치하는 상태가 되고, 이와 같은 상태에서 다시 가압팁(72)이 2번째 리벳을 가압한 후 상승하게 되고 3번째 리벳은 가압팁(72)의 수직하방에 위치하는 상태가 되는 것이며, 이러한 과정을 반복적으로 실시하여 다수 리벳에 대한 리벳팅을 완료하게 되는 것이다.

아울러, 상기 1단계에서 리벳공급부(60)에 의해 리벳이 제1안착지그(20a)로 공급되는 경우에, 제2안착지그(20b)에서는 상기 2,3단계를 거치면서 금속판재(P)에 다수의 리벳(R)을 리벳팅결합시키는 과정을 실시하게 되며,

상기 1단계에서 리벳공급부(60)에 의해 리벳이 제2안착지그(20b)로 공급되는 경우에, 제1안착지그(20a)에서는 상기 2,3단계를 거치면서 금속판재(P)에 다수의 리벳(R)을 리벳팅결합시키는 과정을 실시하게 된다.

따라서, 리벳(R)이 하나의 안착지그에 공급되는 중에도, 다른 하나의 안착지그에서는 리벳팅결합이 이루어지게 되므로, 다수 리벳을 금속판재에 신속하게 자동 결합시킬 수 있게 된다.

10 : 리벳 자동결합장치 11 : 베이스프레임
12 : 베이스플레이트 13 : 기대
20a : 제1안착지그 20b : 제2안착지그
21a,21b : 리벳안착홈 22a,22b : 금속판재안착홈
31a,31b : X축이송모터 32a,32b : X축스크류
33a,33b : X축스크류블럭 34a,34b : X축플레이트
35a,35b : X축가이드블럭 36a,36b : X축가이드
41a,41b : Y축이송모터 42a,42b : Y축스크류
43a,43b : Y축스크류블럭 44a,44b : Y축플레이트
45a,45b : Y축가이드블럭 46a,46b : Y축가이드
50 : 리벳정렬공급판 51 : 리벳홈
52 : 전후이송모터 53 : 전후이송플레이트
54 : 전후이송스크류 55 : 전후이송스크류블럭
56 : 전후이송가이드블럭 57 : 전후이송가이드
60 : 리벳공급부 61 : X축이송로봇
62 : X축이송판 63 : Y축실린더
64 : Z축실린더 65 : 리벳취출판
66 : 리벳취출핀 70 : 리벳팅수단
71 : 가압실린더 72 : 가압팁
73 : 지지고정부 P : 금속판재
R : 리벳

Claims (1)

1. 금속판재(P)에 다수의 리벳(R)을 결합시키기 위한 리벳 결합장치에 있어서,
   
   베이스프레임(11) 상부에 설치되는 베이스플레이트(12)와;
   상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되는 기대(13)와;
   상기 베이스플레이트(12) 상부에 각각 설치되고, 상기 리벳(R)이 안착되는 다수의 리벳안착홈(21a,21b) 및 상기 금속판재(P)가 안착되는 금속판재안착홈(22a,22b)이 각각 마련된 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b);를 구비하되,
   상기 제1안착지그(20a) 및 제2안착지그(20b)는 X축이송모터(31a,31b)의 정역구동에 의해 X축방향으로 이송가능한 X축플레이트(34a,34b), 그 X축플레이트(34a,34b) 상에 설치되는 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 Y축방향으로 이송가능한 Y축플레이트(44a,44b), 상기 Y축플레이트(44a,44b)에 고정결합되어, 상기 X축이송모터(31a,31b) 및 Y축이송모터(41a,41b)의 정역구동에 의해 X,Y축방향으로 이송가능하도록 설치한 것과;
   상기 베이스플레이트(12) 상부에 설치되고, 상부에 가로세로방향으로 배열된 다수의 리벳홈(51)이 형성된 리벳정렬공급판(50);을 구비하되,
   상기 리벳정렬공급판(50)은 전후이송모터(52)의 정역구동에 의해 전후방향으로 이송가능한 전후이송플레이트(53)에 결합되어, 전후방향으로 이송가능하도록 구성한 것과;
   상기 기대(13)의 하부에 설치된 X축이송로봇(61)의 작동에 따라 좌우방향으로 이송되는 X축이송판(62), 상기 X축이송판(62)에 고정결합되는 Y축실린더(63), 상기 Y축실린더(63)의 작동에 따라 전후방향으로 이송되는 Z축실린더(64), 상기 Z축실린더(64)의 작동에 따라 상하방향으로 이송되는 리벳취출판(65), 상기 리벳취출판(65)에 구비되는 다수의 리벳취출핀(66)으로 구성되어, 상기 리벳정렬공급판(50)에 안착된 리벳(R)을 진공흡입 취출하여 상기 제1,2안착지그(20a,20b)에 공급하는 리벳공급부(60)와;
   상기 제1,2안착지그(20a,20b)의 상방에 각각 위치하며, 상기 기대(13)의 상부에 설치되는 가압실린더(71) 및 그 가압실린더(71)의 작동에 따라 승하강되는 가압팁(72)으로 구성되는 리벳팅수단(70);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 리벳 자동결합장치.
   

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