KR101267296B1 - 금속너트 인서트 자동화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속너트 인서트 자동화 장치에 관한 것으로, 금속너트를 하나씩 진공흡착한 후 낙하시키는 복수의 진공흡착봉과 상기 복수의 진공흡착봉 하단 각각에 진공흡착된 금속너트를 가열하기 위한 복수의 유도가열장치를 구비하여 합성수지 제품에 형성된 복수의 인서트홀 각각에 가열된 금속너트를 하나씩 삽입하여 각 인서트홀 내면을 용융시키면서 매립 설치하도록 구성되는 금속너트 인서트 자동화 장치에 있어서,
하부 기대의 상면에 평행하도록 설치되어 있는 안내레일과; 상기 안내레일 위에 이동가능하게 설치된 채 안내레일의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치되는 왕복 플레이트와; 상기 왕복 플레이트에 안내레일의 폭방향으로 서로 마주하도록 한 쌍씩 고정 설치된 채 상기 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되는 복수 쌍의 승강용 실린더와; 상기 복수 쌍의 승강용 실린더의 피스톤로드 선단에 고정 부착된 상태에서 상기 피스톤로드의 출몰작동에 의해 상기 왕복 플레이트 상방을 향해 일정높이로 승강작동하도록 설치되어 있는 승강 플레이트와; 상기 승강 플레이트의 상면에 안내레일을 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되어 있는 복수의 제품안착대와; 상기 하부 기대의 일측에는 서보모터로부터 회전동력을 전달받아 정·역 방향으로 회전하는 스크류 회전축을 따라 왕복 이동하면서 상기 왕복 플레이트를 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 왕복 이동시키도록 설치되어 있는 왕복이동구와; 상기 승강 플레이트의 상방에 일정 높이로 고정 설치되어 있는 중간 고정플레이트와; 상기 중간 고정플레이트에 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 제품출현공과; 상기 제품출현공들 중 선택된 복수의 제품출현공 주위에 상기 안내레일의 폭방향을 향해 각각 한 쌍씩 설치되어 있는 복수 쌍의 금형 이동레일과; 상기 복수 쌍의 금형 이동레일 각각에 이동가능하게 한 쌍씩 설치되어 상기 복수의 제품출현공을 통해 중간 고정플레이트의 상면으로 출현되는 복수의 합성수지 제품들 각각의 일면이 상기 중간 고정플레이트 상방으로 노출되도록 붙잡아주는 복수 쌍의 박스형 금형과; 상기 중간 고정플레이트의 끝부분에 ㄱ자형으로 연장 형성된 연장플레이트에 형성되어 중간 고정플레이트의 끝부분에서부터 연장플레이트의 끝단까지 합성수지 제품을 이송시키도록 형성되어 있는 제품이송부와; 상기 제품이송부에 의해 연장플레이트의 끝단으로 이송된 합성수지 제품의 인서트홀에 매립된 금속너트가 설계대로 매설되었는지를 측정하기 위하여 상기 연장플레이트의 끝부분에 설치되어 있는 너트 인서트 측정장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

금속너트 인서트 자동화 장치{Automatic device of inserting metal nut}

본 발명은 금속너트 인서트 자동화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속너트를 가열하여 합성수지 제품에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 각각에 하나씩 금속너트들을 차례대로 자동 매립 설치하는 인서트공정과 상기 인서트공정에서 금속너트를 합성수지 제품에 매립하면서 상승된 온도를 원상 회복시키는 냉각공정과 상기의 인서트공정이 완료된 합성수지 제품의 각 인서트홀에 금속너트가 설계대로 매립되었는지를 측정하는 인서트 측정공정를 구비하고 있는 금속너트 인서트 자동화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지로 사출 성형된 합성수지 제품은 다른 제품에 볼트를 사용하여 견고하게 나사결합시키기 위해서는 상기한 합성수지 제품에 복수의 인서트홀을 형성해 놓고 상기한 인서트홀 각각에 금속너트를 매설한 다음 다른 제품의 볼트조립공을 관통하는 볼트를 상기의 인서트홀에 매설된 금속너트에 나사체결하는 방법으로 합성수지 제품을 볼트로 나사결합하고 있다.

예를 들어, 자동차의 엔진으로 냉각수를 순환시키기 위해 상기 엔진 일측에 장착되는 냉각수 순환 콘트롤러는 합성수지로 사출 성형된 합성수지 제품을 사용하고 있는바, 상기 합성수지제 냉각수 순환 콘트롤러에는 볼트를 사용하여 엔진에 장착하기 위하여 볼트가 나사체결되는 금속너트를 복수 개소에 매설하고 있다.

상기와 같이 엔진에 장착되는 냉각수 순환 콘트롤러와 같은 합성수지 제품에는 금속너트를 매설하기 위한 복수의 인서트홀이 형성되어 있다.

종래에는 합성수지 제품에 금속너트를 매설하기 위한 금속너트 인서트 기술이 소개된 바 있는바, 그 일례로서 본 발명의 출원인에 의해 공개특허 10-2009-80621호로 제안된 선행기술이 있다.

상기한 선행기술은 진공흡착봉의 하단에 진공 흡착된 금속너트를 유도가열장치의 가열코일에서 발열되는 열기로 짧은 시간에 가열하여 합성수지 제품에 형성된 인서트홀에 가열된 금속너트를 삽입시키게 되면 그 가열된 금속너트가 인서트홀 내면을 용융시키면서 융착되게 하는 방법으로 금속너트를 인서트홀에 매설시키는 구성으로 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술은 합성수지 제품의 일면에 형성된 복수의 인서트홀 각각에 금속너트를 하나씩 매설할 수는 있겠으나, 합성수지 제품에서 서로 직각을 이루는 양면 각각에 형성된 복수의 인서트홀에 금속너트를 매설하기 위해서는 합성수지 제품의 일면에 형성된 복수의 인서트홀 각각에 금속너트를 매설한 다음 다른 면에 형성된 복수의 인서트홀에 금속너트를 매설하기 위해서는 작업자가 직접 합성수지 제품을 회전시켜서 다른 면에 형성되어 있는 복수의 인서트홀들이 금속너트 유도가열장치의 직하방에 위치하도록 하는 수작업을 수행해야 하므로 금속너트 인서트 작업공정에 인력과 시간이 많이 소요된다는 것이 문제점으로 지적되고 있었으며, 또한 합성수지 제품에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 각각에 매설된 금속너트가 설계대로 매설되었는지를 확인하기 위해서는 별도의 측정장치를 이용해야하는 불편과 번거로움이 뒤따르게 된다는 것이 문제점이 있다.

공개특허 10-2009-80621호

특허 제1066190호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 합성수지 제품에서 직각을 이루는 양면이나 또는 그 이상의 면 각각에 형성된 복수의 인서트홀에 금속너트를 매설하는 인서트 작업공정이 자동으로 이루어지도록 하였으며, 나아가 합성수지 제품의 일면에 형성된 복수의 인서트홀에 매설된 금속너트가 설계대로 매설되었는지를 측정하는 너트 인서트 측정장치를 구비하고 있는 금속너트 인서트 자동화 장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,

금속너트를 하나씩 진공흡착한 후 낙하시키는 복수의 진공흡착봉과 상기 복수의 진공흡착봉 하단 각각에 진공흡착된 금속너트를 가열하기 위한 복수의 유도가열장치를 구비하여 합성수지 제품에 형성된 복수의 인서트홀 각각에 가열된 금속너트를 하나씩 삽입하여 각 인서트홀 내면을 용융시키면서 매립 설치하도록 구성되는 금속너트 인서트 자동화 장치에 있어서,

하부 기대의 상면에 평행하도록 설치되어 있는 안내레일과;

상기 안내레일 위에 이동가능하게 설치된 채 안내레일의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치되는 왕복 플레이트와;

상기 왕복 플레이트에 안내레일의 폭방향으로 서로 마주하도록 한 쌍씩 고정 설치된 채 상기 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되는 복수 쌍의 승강용 실린더와;

상기 복수 쌍의 승강용 실린더의 피스톤로드 선단에 고정 부착된 상태에서 상기 피스톤로드의 출몰작동에 의해 상기 왕복 플레이트 상방을 향해 일정높이로 승강작동하도록 설치되어 있는 승강 플레이트와;

상기 승강 플레이트의 상면에 안내레일을 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되어 있는 복수의 제품안착대와;

상기 하부 기대의 일측에는 서보모터로부터 회전동력을 전달받아 정·역 방향으로 회전하는 스크류 회전축을 따라 왕복 이동하면서 상기 왕복 플레이트를 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 왕복 이동시키도록 설치되어 있는 왕복이동구와;

상기 승강 플레이트의 상방에 일정 높이로 고정 설치되어 있는 중간 고정플레이트와;

상기 중간 고정플레이트에 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 제품출현공과;

상기 제품출현공들 중 선택된 복수의 제품출현공 주위에 상기 안내레일의 폭방향을 향해 각각 한 쌍씩 설치되어 있는 복수 쌍의 금형 이동레일과;

상기 복수 쌍의 금형 이동레일 각각에 이동가능하게 한 쌍씩 설치되어 상기 복수의 제품출현공을 통해 중간 고정플레이트의 상면으로 출현되는 복수의 합성수지 제품들 각각의 일면이 상기 중간 고정플레이트 상방으로 노출되도록 붙잡아주는 복수 쌍의 박스형 금형과;

상기 중간 고정플레이트의 끝부분에 ㄱ자형으로 연장 형성된 연장플레이트에 형성되어 중간 고정플레이트의 끝부분에서부터 연장플레이트의 끝단까지 합성수지 제품을 이송시키도록 형성되어 있는 제품이송부와;

상기 제품이송부에 의해 연장플레이트의 끝단으로 이송된 합성수지 제품의 인서트홀에 매립된 금속너트가 설계대로 매설되었는지를 측정하기 위하여 상기 연장플레이트의 끝부분에 설치되어 있는 너트 인서트 측정장치;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간 고정플레이트의 상방에 일정 높이로 설치된 상부 고정플레이트에는 금속너트를 하나씩 흡착하는 너트흡착관을 상하로 이동시키기 위한 너트흡착용 실린더와, 상기 너트흡착관의 하단에 흡착된 금속너트를 가열하기 위한 가열코일이 장착되어 있는 유도가열장치를 더 포함하여 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간 고정플레이트 상방에는 금속너트를 하나씩 이송시키기 위한 너트이송관과, 상기 너트이송관으로 이송되는 금속너트를 하나씩 받아주는 너트수용관과, 상기 너트수용관에 수용된 금속너트를 유도가열장치에 설치된 너트흡착관의 하단에 흡착될 수 있도록 상기 유도가열장치의 직하방으로 운반하기 위한 너트운반용 실린더를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간 고정플레이트 상면에는 합성수지 제품의 일면에 형성된 복수의 인서트홀 각각의 내면을 용융시키면서 삽입되는 가열된 금속너트를 냉각시키기 위하여 복수의 박스형 금형이 출몰작동이 가능하도록 고정 설치된 채 외부로부터 급냉기를 통하여 공급되는 냉각 공기를 주입하는 복수의 공기주입호스가 연결되어 있는 냉각장치 케이스를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간 고정플레이트에는 선택된 하나의 제품출현공을 통해 중간 고정플레이트 상방으로 출현된 합성수지 제품을 양측에서 붙잡아주기 위하여 서로 마주하게 대설된 한 쌍의 제1 압지판을 안내레일의 폭방향으로 출몰작동시키는 한 쌍의 제1 수평작동용 실린더와, 상기 한 쌍의 제1 수평작동용 실린더 각각을 90°로 회전시켜주는 한 쌍의 제1 회전용 실린더를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제품이송부는 연장플레이트의 상면에서 중간 고정플레이트의 끝부분에 형성된 제품출현공을 통해 상방으로 출현되는 합성수지 제품을 양측에서 붙잡아줄 수 있도록 서로 대설된 한 쌍의 제2 압지판을 안내레일의 폭방향으로 출몰작동시켜주는 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더와, 상기 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더를 180°로 회전시켜주는 제2 회전용 실린더와, 상기 한 쌍의 제2 압지판으로 붙잡아 준 합성수지 제품을 중간 고정플레이트의 끝부분에 형성된 제품출현공 상방에서부터 연장플레이트의 끝부분으로 이송시키기 위한 스크류축과, 상기 스크류축을 정·역 방향으로 회전시키기 위한 서보모터와, 상기 스크류축에 축설되어 스크류축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 왕복 이동하도록 설치되는 왕복작동구와, 상기 왕복작동구와 함께 왕복 이동하도록 설치되는 이동지지대와, 상기 이동지지대의 상단에 고정 설치된 상태에서 피스톤로드를 하향으로 출몰작동시키는 수직실린더와, 상기 수직실린더의 피스톤로드 선단에 연결되어 있는 제2 회전용 실린더와, 상기 제2 회전용 실린더의 피스톤로드 선단에 연결 부착되어 있는 지지대와, 상기 지지대의 양단에 고정 설치된 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더와, 상기 제2 수평작동용 실린더 각각의 피스톤로드 선단에 부착되어 합성수지 제품을 양측에서 붙잡고 놓아주는 한 쌍의 제2 압지판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 너트 인서트 측정장치는 연장플레이트의 저부에 부착된 채 상단이 상기 연장플레이트 상면에 노출되도록 설치되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하단에 연결 설치되는 중간 몸체와, 상기 중간 몸체의 하부에 연결 설치되는 하부 몸체로 구분 형성되어 있으며, 상기 상부 몸체에 삽입 설치된 제품지지구의 내측 및 외측 각각에 설치되어 있는 상,하부 스프링에 의해 탄력지지된 채 상면이 제품지지구의 상단을 기준하여 상향으로 돌출되어 있는 너트지지구를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 너트 인서트 측정장치는 너트지지구의 상면에 합성수지 제품의 인서트홀에 매설되어 있는 금속너트의 암나사구멍 속으로 삽입되는 돌출부가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 합성수지 제품에서 직각을 이루는 양면에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 각각에 금속너트를 매설하는 인서트 공정을 자동으로 진행할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 인서트 공정에서 합성수지 제품의 인서트홀에 매설된 금속너트가 설계된 대로의 깊이로 매설되었는지의 측정을 자동으로 진행할 수 있도록 하는 효과를 제공하므로써 합성수지 제품에 형성된 인서트홀에 금속너트를 매설 및 금속너트의 매설상태를 측정하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으므로 합성수지 제품의 생산비를 절감시킬 수 있도록 하는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 금속너트 인서트 장치의 설치상태 정면 구성도
도 2는 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 중간 고정플레이트의 평면 구성도
도 3은 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 중간 고정플레이트에 형성된 박스형 금형 및 제1,2 압지판이 합성수지 제품을 붙잡아주는 작동상태도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 하부 기대 상면에 왕복 가능하게 설치된 왕복플레이트의 작동상태 측면도
도 7은 본 발명의 금속너트 인서트 장치에서 금속너트를 공급하는 너트수용관의 단면도
도 8 및 도 9는 본 발명의 금속너트 인서트 장치에서 금속너트를 가열하는 유도가열장치와 금속너트를 합성수지 제품의 인서트홀에 삽입시키는 너트흡착관의 작동상태 단면도
도 10 및 도 11은 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 너트수용관 작동상태 평면도
도 12는 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 제품이송부를 도 2의 A방향에서 바라 본 도면
도 13 내지 도 17은 본 발명의 금속너트 인서트 장치의 제품이송부에서 중간 고정플레이트 끝부분의 제품출현공으로 출현된 합성수지 제품을 이송 및 회전시켜서 연장플레이트 끝부분 상면에 내려놓는 과정을 나타낸 작동상태도
도 18 및 도 19는 본 발명의 너트 인서트 측정장치의 작동상태도

본 발명에 의한 금속너트 인서트 장치의 자동화 시스템에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 바닥에 고정 설치된 하부 기대를 나타낸다.

상기 하부 기대(1)의 상면에는 서로 평행하도록 2줄의 안내레일(11)이 고정되어 있으며, 상기 안내레일(11)에는 왕복 플레이트(2)가 안내레일의 길이방향을 향해 왕복 이동이 가능하게 설치되어 있다.

상기 왕복 플레이트(2)에는 하부 기대(1)의 폭방향으로 2개가 한 쌍을 이루도록 설치되는 복수 쌍의 승강용 실린더(21)가 일정간격으로 설치되어 있으며, 상기 복수 쌍의 승강용 실린더(21)들 각각은 하부 기대(1)의 내측을 향해 하향으로 돌출되는 상태로 설치되어 있으며, 상기 왕복 플레이트(2)의 상면으로 돌출된 채 상,하로 출몰작동하는 피스톤로드(22)의 선단에는 승강플레이트(23)가 장착되어 있다.

상기 승강플레이트(23)의 폭방향 중앙부분에는 복수의 제품안착대(24)가 안내레일(11)의 길이방향을 향해 일정간격으로 돌출 형성되어 있는데, 본 발명의 도면에서는 상기한 복수의 제품안착대(24)를 총 6개로 구성한 것을 실시예로 하고 있다.

상기 복수의 제품안착대(24)는 금속너트(N)를 매립하고자 하는 합성수지 제품(H)를 안정된 상태로 안착시키기 위한 지지구조 예를 들면, 안착홈이나 안착돌기 등의 지지구조가 형성되어 있다.

상기 하부 기대(1)의 일측에는 왕복 플레이트(2)를 일정간격으로 왕복 이동시키기 위한 스크류 회전축(3)의 양단이 회전가능하게 지지된 상태로 설치되어 있으며, 상기 스크류 회전축(3)의 일단에는 연동타이밍풀리(31)가 축착되어 있다.

상기 연동타이밍풀리(31)는 서보모터(32)의 출력축에 축착된 구동타이밍풀리(33)에 연설된 타이밍벨트(34)에 의하여 연결되어 상기 서보모터(32)의 정·역 회전출력을 전달받을 수 있도록 구성되어 있으므로, 이에 따라 상기 스크류 회전축(3)은 서보모터(32)가 정·역으로 회전구동함에 따라 정·역 방향으로 회전하게 된다.

상기 스크류 회전축(3)에는 스크류 회전축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류 회전축을 따라 좌,우로 왕복이동하는 왕복이동구(35)가 장착되어 있으며, 상기 왕복이동구(35)는 왕복 플레이트(2)에 고정 부착되어 있다.

따라서 상기 왕복이동구(35)가 스크류 회전축(3)을 따라 좌,우 방향을 향해 일정간격으로 왕복 이동함에 따라 상기 왕복 플레이트(2)도 좌,우 방향을 향해 일정간격으로 왕복 이동하게 된다.

상기 하부 기대(1)의 상방에는 일정높이로 중간 고정플레이트(4)가 고정 설치되어 있으며, 상기 중간 고정플레이트(4)의 폭방향 중앙부분에는 복수의 제품출현공(41)이 안내레일(11)의 길이방향을 향해 일정간격으로 형성되어 있는바, 본 발명의 도면에서는 상기 복수의 제품출현공(41)은 6개로 형성되어 있는 제품안착대(24)보다 1개 더 많은 총 7개가 형성되어 있는 것을 실시예로 하고 있다.(도 2 참조)

상기 중간 고정플레이트(4)에 형성된 복수의 제품출현공(41)들 중 도 2의 도시를 기준하여 볼 때 좌측 첫번째에 형성된 제품출현공(41a : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "41"로 표시하여 설명함)을 제외한 좌측 두번째부터 다섯번째까지 형성되어 있는 제품출현공(41b,41c,41d,41e : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "41"로 표시하여 설명함)의 주위에는 안내레일(11)의 폭방향으로 향해 평행하도록 한 쌍씩 형성된 금형이동레일(42) 각각에 왕복 이동이 가능하도록 박스형 금형(43a,43b)이 한 쌍씩 설치되어 있다.

상기 한 쌍씩 형성된 박스형 금형(43a,43b)들은 각 제품안착대(24)에 안착된 상태로 제품출현공(41b,41c,41d,41e)을 통해 중간 고정플레이트(4) 상방으로 노출되는 합성수지 제품(H)을 붙잡아 고정시키는 작동으로 합성수지 제품(N)에 형성되어 있는 복수의 인서트홀에 금속너트(N)를 정확하게 삽입시킬 수 있도록 하는 것이다.

또한 상기 중간 고정플레이트(4)의 폭방향 양단 각각에는 복수 쌍의 박스형 금형(43a,43b)들 각각을 왕복 이동시키기 위하여 복수 쌍으로 형성되는 수평이동용 실린더(43)들이 장착되어 있다.

그리고 상기 중간 고정플레이트(4)의 도면상(도 2)으로 볼 때 좌측에서 여섯번째 및 일곱번째 제품출현공(41f,41g : 대표적으로 설명할 때에는 부호 "41"로 표시하여 설명함)들 중 여섯번째 제품출현공(41f) 주위에는 중간 고정플레이트(4)의 폭방향으로 향해 서로 마주하도록 대설되어 상기한 제품출현공(41f)으로 출현하는 합성수지 제품(H)을 붙잡아주는 한 쌍의 제1 압지판(44a,44b)을 출몰작동시키기 위한 제1 수평작동용 실린더(45a,45b)가 형성되어 있으며, 또한 상기 제1 압지판(44a,44b)에 붙잡힌 합성수지 제품(H)을 90°로 회전시키기 위하여 제1 수평작동용 실린더(45a,45b)를 90°로 회전시켜주는 제1 회전용 실린더(46a,46b)가 중간 고정플레이트(4)의 폭 방향 양측에 장착되어 있다.

상기에서 일곱번째 제품출현공(41g)의 주위에는 제품이송부(5)가 설치되어 있으며, 상기 제품이송부(5)는 일곱번째 제품출현공(41g)으로 출현된 합성수지 제품(H)을 중간 고정플레이트(4)의 끝부분에서 ㄱ자형으로 연장 형성된 연장플레이트(51)의 끝단까지 이송하게 된다.

상기 제품이송부(5)는 일곱번째 제품출현공(41g)을 통해 중간 고정플레이트(4) 상방으로 출현된 합성수지 제품(H)을 연장플레이트(51)의 끝부분(도 2의 도면상 하단부분)으로 이송시키기 위해 전술한 제1 압지판(44a,44b) 및 제1 수평작동용 실린더(45a,45b)와 같이 서로 마주하게 대설되어 합성수지 제품(H)을 양측에서 붙잡아주도록 한 쌍으로 형성된 제2 압지판(52a,52b)과, 상기 제2 압지판(52a,52b)를 출몰작동시키는 제2 수평작동용 실린더(53a,53b), 그리고 상기 제2 수평작동용 실린더(53a,53b)가 설치되어 있는 지지대(54)를 180°로 회전시켜주는 제2 회전용 실린더(55)를 구비하고 있으며, 또한 상기 제2 회전용 실린더(55) 및 지지대(54)를 제품출현공(41g) 주위와 연장플레이트(51)의 끝부분 사이를 왕복 이동시키기 위하여 상기 연장플레이트(51) 상에는 고정지지대(56)이 고정 설치되어 있으며, 상기 고정지지대(56)의 상단에는 양단이 회전가능하게 지지된 스크류축(57)이 축설되어 있고, 상기 스크류축(57)의 일단에는 스크류축을 정·역 방향으로 회전시키는 서보모터(58)가 설치되어 있으며, 상기 스크류축(57)을 감싸도록 축설된 왕복작동구(57a)는 스크류축(57)이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 도 13 및 도 15의 도시와 같이 도면상 좌,우측으로 왕복 이동하도록 설치되어 있다.

그리고 상기 왕복작동구(57a)는 지지대(54) 및 제2 회전용 실린더(55)를 승강작동시키는 수직실린더(59)가 장착된 이동지지대(59a)에 고정 부착되어 있다.

따라서 상기 서보모터(58)가 정·역으로 구동함에 따라 스크류축(57)이 정·역 방향으로 회전하게 될 때에는 상기 스크류축(57)을 따라 좌,우로 왕복 이동하는 왕복작동구(57a)와 함께 이동지지대(59a)가 좌,우로 왕복 이동하게 되는 것이다.

상기 중간 고정플레이트(4)의 상방에는 일정 높이로 상부 고정플레이트(6)가 고정 설치되어 있다.

상기 상부 고정플레이트(6) 상측에는 복수의 유도가열장치(7)가 고정 설치되어 있으며, 하측에는 복수의 너트수용관(8)이 설치되어 있다.

상기 상부 고정플레이트(6)의 상면에 고정 설치되는 복수의 유도가열장치(7)들은 중간 고정플레이트(4)에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 제품출현공(41)들 중 도 2를 기준하여 좌측 두번째 제품출현공(41b)과 세번째 제품출현공(41c) 및 여섯번째 제품출현공(41f)각각의 직상방 위치에 복수개씩 설치되어 있다. 예를 들어, 상기한 제품출현공(41b,41c,41f) 각각의 직상방에 복수개씩 설치되는 유도가열장치(7)들은 도 1의 도시와 같이 2개 내지 3개의 유도가열장치(7)가 서로 일정간격을 유지하도록 마주하는 상태로 설치되는데, 이렇게 설치되는 복수의 유도가열장치(7)들은 상기한 제품출현공(41b,41c,41f) 각각을 통해 중간 고정플레이트(4) 상면으로 돌출되어 서로 마주하게 설치된 복수 쌍의 박스형 금형(42a,43b)들 또는 한 쌍의 제1 압지판(44a,44b)에 의해 붙잡힌 상태로 고정된 합성수지 제품(H)의 일면에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 각각에 금속너트(N)를 삽입시킬 수 있는 위치에 고정 설치되어 있는 것이다.

그리고 상기 복수의 유도가열장치(7) 각각에는 공급되는 전류에 의해 가열됨과 동시 냉각수가 순환하도록 동파이프로 구성된 가열코일(71)이 나선상으로 내설되어 있으며, 상기 복수의 유도가열정치(7) 각각에는 가열코일(71)에서 발생하는 가열로 금속너트(N)를 짧은 시간(1∼3초) 내에 250∼500℃의 온도범위로 가열시킨 후 합성수지 제품(H)에 형성된 인서트홀에 삽입시켜주기 위한 복수의 너트흡착관(72)이 구비되어 있다.

상기 복수의 너트흡착관(72)의 상단은 너트흡착용 실린더(73)의 피스톤로드(74) 선단에 연결되어 있으며, 상기 복수의 너트흡착관(72)의 하단에는 내열성의 세라믹팁(75)이 장착되어 있다.

또한 상기 복수의 너트흡착관(72) 각각에는 진공모터(도시 생략)의 진공호스가 연결되는 진공통로(76)가 형성되어 있으며, 상기 세라믹팁(75)에는 진공통로(76)에 연결되어 금속너트(N)를 진공흡착하기 위한 복수의 진공흡착공(77)이 형성되어 있다.

또한 상기 복수의 너트흡착관(72) 각각의 하단에 형성된 암나사부(부호 생략)에는 세라믹팁(75)의 중심공(부호 생략)을 관통하도록 끼워진 상태에서 나사결합되는 복수의 너트집게(78)가 연결 조립되어 있으며, 상기 복수의 너트집게(78)들 각각은 하단부가 집게모양과 같이 양측으로 갈라진 상태로 형성되어 금속너트(N)의 암나공 속으로 삽입시 탄력적으로 오므라들면서 금속너트(N)를 들어올릴 수 있다.

따라서 상기 복수의 너트흡착관(72)들 각각은 금속너트(N)를 진공으로 흡착하거나 또는 복수의 너트집게(78)를 이용하여 금속너트(N)를 붙잡은 상태에서 가열코일(71)에서 발생하는 열기로 가열한 후 합성수지 제품(H)에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 속으로 삽입시키게 되는 것이다.

상기 중간 고정플레이트(4)에 형성되어 있는 좌측 두번째 내지 여섯번째 제품출현공(41b,41c,41f) 각각의 직상방에 위치하도록 상부 고정플레이트(6)에 일정간격으로 설치되어 있는 복수의 유도가열장치(7) 각각의 주위에는 금속너트(N)를 공급하기 위한 복수의 너트수용관(8)들이 설치되어 있으며, 상기 복수의 너트수용관(8)들 각각에는 금속너트(N)가 하나씩 수용되는 수용홈(부호 생략)이 형성되어 있다.

또한 상기 복수의 너트수용관(8) 각각은 너트운반용 실린더(81)에 의하여 유도가열장치(7)의 가열코일(71) 직하방으로 이송되는 지지판(82)에 지지된 상태로 설치되어 있으며(도 10 및 도 11 참조), 상기 복수의 너트수용관(8) 각각의 상방에는 외부로부터 공급되는 금속너트(N)를 하나씩 이송시키는 너트이송관(83)이 하나씩 형성되어 있다.

또한 상기 복수의 너트수용관(8) 각각은 너트이송관(83)으로 공급되는 금속너트(N)가 수용홈으로 낙하하여 안착될 때의 충격을 흡수 완화시키기 위한 스프링(84)에 의해 탄력 지지되는 상태로 설치되어 있다.

상기 중간 고정플레이트(4)에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 제품출형공(41)들 중 도면상 좌측에서부터 네번째 및 다섯번째 제품출현공(41d,41e) 주위에는 박스형 금형(43a,43b)의 출입을 허용하면서 상기한 박스형 금형(43a,43b)의 상방과 양 측면을 커버하는 냉각장치 케이스(47)가 고정 설치되어 있으며, 상기 냉각장치 케이스(47)의 내부에는 공기를 급냉시키기 위한 급냉기가 장착되어 있다.

따라서 상기 냉각장치 케이스(9)의 상면에 연결되어 있는 복수의 공기주입호스(48)을 통해 주입되는 공기는 급냉기에서 급냉되어 합성수지 제품(H)의 각 인서트홀에 매설되어 있는 금속너트(N) 상면으로 송풍되는 것이며, 이에 따라 합성수지 제품(H)의 각 인서트홀 내면을 용융시키면서 삽입된 금속너트(N) 및 인서트홀 주위는 급냉기에서 냉각되어 송풍되는 공기에 의하여 냉각되는 것이다.

상기 중간 고정플레이트(4)의 끝부분에서 ㄱ자형으로 형성된 연장플레이트(51)의 끝단 저부에는 제품이송부(5)의 끝부분으로 이송된 후 180°회전하여 연장플레이트(51)의 상면에 거꾸로 안착되는 합성수지 제품(H)의 일면에 형성된 복수의 인서트홀에 매설된 복수의 금속너트(N)들이 설계대로의 깊이로 매설되었는지를 측정하기 위한 너트 인서트 측정장치(9)가 설치되어 있다.

상기 너트 인서트 측정장치(9)는 연장플레이트(51)의 저부에 고정 부착된 채 상면(91a)이 연장플레이트의 표면으로 노출되도록 설치되어 있는 상부 몸체(91)와, 상기 상부 몸체(91)의 하단에 부착되어 있는 중간 몸체(92)와, 상기 중간 몸체의 하부에 연결 부착되어 있는 하부 몸체(93)로 구분되어 있으며, 상기 상부 몸체(91) 내부에 상하로 슬라이드 이동가능하게 삽입 설치된 제품지지구(96)는 하부 스프링(95)에 의해 탄력지지되어 있으며, 상기 제품지지구(96) 내측에 상하로 슬라이드 이동이 가능하게 내설된 너트지지구(97)는 상부 스프링(94)에 의해 탄력지지되어 있다.

그리고 상기 제품지지구(96)의 상단(91a)은 연장플레이트(51)의 표면과 수평을 이루는 상태로 노출되어 있고, 상기 제품지지구(96)의 상단(96a)은 제품지지구의 상단(91a)보다 높게 돌출되어 있으며, 상기 너트지지구(96)의 상면(97a)는 제품지지구의 상단(96a)보다 더 높게 돌출되어 있다.

또한 상기에서 너트지지구(97)를 탄력지지하는 상부 스프링(94)의 탄성은 제품지지구(96)를 지지하는 하부 스프링(95)의 탄성보다 약하다.

또한 상기 하부 몸체(93)에는 전자 마이크로 메타의 차동변압기(98)가 고정 부착되어 있으며, 상기 차동변압기(98)의 측정헤드(98a)는 중간 몸체(92)의 일측 저부에 탄력적으로 닿거나 또는 이완되도록 구성되어 있는데, 상기한 측정헤드(98a)는 하부 몸체(93)와 중간 몸체(92)가 하부 스프링(95) 및 상부 스프링(94)을 탄력적으로 압축시키면서 하향으로 이동하는 작동에 의해 합성수지 제품(H)의 인서트홀에 매설되어 있는 금속너트(N)가 의 매립상태를 설계대로 매설되었는지 아니면 그러하지 아니한지를 측정하여 도시하지 아니한 콘트롤러의 화면에 수치로 나타내는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명으로 합성수지 제품(H)에 형성되어 있는 복수의 인서트홀 각각에 금속너트(N)를 하나씩 삽입 설치한 다음 상기한 금속너트(N)가 설계대로의 깊이로 매설되었는지를 측정하는 작용을 설명한다.

도 4 내지 도 6의 도시는 합성수지 제품(H)을 일정간격으로 이동하기 위한 왕복플레이트(2)의 작동과정을 나타내는 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 실시예는 서보모터(32)가 정방향으로 구동하여 스크류 회전축(3)이 정방향으로 회전하였을 때 왕복이동구(35)가 도면상 좌측방향으로의 이동이 완료된 상태로서, 이때에는 왕복플레이트(2)도 상기 왕복이동구(35)와 같이 도면상 좌측방향으로 일정간격 이동된 상태이며, 이에 따라 상기 왕복이동구(35)에 일정간격으로 형성되어 있는 6개의 제품안착대(24)들은 중간 고정플레이트(4)에 형성된 복수의 제품출현공(41)들 중 도면상 좌측 첫번째에서부터 여섯번째의 제품출현공(41a,41b,41c,41d,41e,41f) 직하방에 위치하게 된다.

또한 도 4의 도시와 같이 상기 왕복플레이트(2)가 도면상 좌측 방향을 향해 일정간격으로 이동된 경우, 좌측 첫번째의 제품출현공(41a)의 직하방에 위치하는 제품안착대(24)는 빈 상태 즉, 합성수지 제품(H)이 없는 상태이며, 그외 좌측 두번째에서부터 여섯번째 제품출현공(41b,41c,41d,41e,41f) 각각의 직하방에 위치하는 각 제품압착대(24)에는 합성수지 제품(H)이 하나씩 설치되어 있는 상태를 실시예로 하고 있다.

상기와 같이 스크류 회전축(3)에 축설된 왕복이동구(5)가 도면상 좌측 방향으로 이동이 완료된 상태가 되면 왕복플레이트(2)의 폭 방향 양측에 서로 간에 평행하도록 설치된 6쌍의 승강용 실린더(21)가 동시 작동하여 도 5의 도시와 같이 피스톤로드(22)들을 동시에 상향으로 출현작동시키게 되는데, 이때 중간 고정플레이트(4)의 좌측 두번째 내지 다섯번째 제품출현공(41b,41c,41d,41e)에 설치되어 있는 복수의 박스형 금형(43a,43b) 및 좌측 여섯번째 제품출현공(41f)에 설치되어 있는 한 쌍의 제1 압지판(44a,44b) 각각은 도 2의 도시와 같이 개방된 상태이다. 따라서 상기한 좌측 두번째 내지 여섯번째 제품출현공(41b∼41f)을 통해 중간 고정플레이트(4) 상방으로 출현하게 되는 복수의 제품안착대(24) 각각에 올려져 있는 복수의 합성수지 제품(H)들은 서로 마주하는 상태로 개방된 양측 박스형 금형(43a,43b) 및 한 쌍의 제1 압지판(44a,44b) 각각의 사이에 진입된 상태가 되는 한편, 상기 중간 고정플레이트(4)의 좌측 첫번째 제품출현공(41a)에는 합성수지 제품(H)이 없는 제품안착대(24)가 노출된 상태로 있게 된다.(도 5 참조)

따라서 작업자는 상기와 같이 중간 고정플레이트(4)의 좌측 첫번째 제품출현공(41a)을 통해 노출되어 있는 제품안착대(24) 위에 합성수지 제품(H)을 수동으로 직접 올려놓게 되는데, 이와 같이 작업자가 인위적인 작업공정으로 합성수지 제품(H)을 제품안착대(24) 위에는 올려놓게 되면 도시하지 아니한 센서에 의해 복수의 수평이동용 실린더(43) 및 제2 수평작동용 실린더(45a,45b)들이 동시에 작동하여 복수의 박스형 금형(43a,43b) 및 제1 수평작동용 실린더(45a,45b) 각각은 도 3의 도시와 같이 닫힘작동으로 합성수지 제품(H)들을 붙잡아주게 된다.

상기와 같이 중간 고정플레이트(4)의 좌측 두번째 제품출현공(41b)에서부터 여섯번째 제품출현공(41f)을 통해 상향으로 출현된 복수의 합성수지 제품(H)들이 복수의 박스형 금형(43a,43b) 및 제1 압지판(44a,44b)에 의해 붙잡힌 상태로 고정되어 있는 동안에는 상기한 좌측 두번째 제품출현공(41b)과 세번째 제품출현공(41c) 및 여섯번째 제품출현공(41f) 각각의 직상방에 위치하도록 설치된 복수의 너트이송관(83)으로는 금속너트(N)가 하나씩 이송되어 복수의 너트수용관(8) 각각에 하나씩 형성되어 있는 수용홈에 금속너트(N)가 하나씩 삽입 수용되며, 또한 금속너트(N)가 하나씩 너트수용관(8)에 수용되는 작동이 완료되면, 이어서 복수의 너트운반용 실린더(81)가 작동하여 피스톤로드를 출현작동시켜서 도 11의 도시와 같이 복수의 너트수용관(8)들을 복수의 유도가열장치(7)의 가열코일(71) 직하방으로 이송시키게 되며, 이와 같이 각 유도가열장치(7)의 가열코일(71) 직하방으로 너트수용관(8)이 이송되었을 때에는 복수의 너트흡착용 실린더(73)들이 각각 작동하여 피스톤로드(74)를 하향으로 출현작동시키게 되면 상기 피스톤로드(74) 하단에 연결된 복수의 진공흡착관(72)들이 하강작동하여 그 하단에 형성된 세라믹팁(75)의 저면이 너트수용관(8) 각각에 수용되어 있는 금속너트(N)들의 상면에 면접촉하는 상태로 밀착됨과 동시에 도시되어 있지 아니한 진공펌프의 진공작동에 의해 진공통로(76)가 진공상태가 되므로, 이에 따라 상기 세라믹팁(75)에 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 진공흡착공(77)들이 금속너트(N)를 진공흡착하게 되며, 또한 상기 너트흡착관(72)의 하단에 나사체결되어 있는 너트집게(78)가 금속너트(N)의 암나사공 속으로 삽입될 때 탄력적으로 조여들면서 금속너트(N)를 탄력적으로 붙잡아주게 된다.

상기와 같이 복수의 너트흡착관(72)의 하단에 금속너트(N)를 진공으로 흡착하거나 또는 너트집게(78)로 붙잡아주는 작동을 완료한 상태에서 너트흡착용 실린더(73)가 작동하여 피스톤로드(74)를 상향으로 몰입작동시켜서 상기 세라믹팁(75) 하단에 진공흡착되었거나 또는 너트집게(78)의 탄력에 의해 붙잡힌 금속너트(N)가 도 9의 도시와 같이 유도가열장치(7)에 장착되어 있는 가열코일(71) 내측에 아주 짧은 시간(1∼3초) 동안 정지한 상태에서 250∼500℃의 온도범위로 가열되는 것이며, 금속너트(N)의 가열작동이 완료되면 다시 상기 복수의 너트흡착용 실린더(73)들이 동시에 작동하여 복수의 너트흡착관(72)들을 하강 작동시키게 되면 상기 복수의 너트흡착관(72)들 하단에 진공흡착 또는 너트집게(78)에 붙잡혀 있는 금속너트(N)은 각기 박스형 금형(43a,43b) 및 제1 압지판(44a,44b)들 각각에 붙잡힌 상태로 고정되어 있는 각 합성수지 제품(H)에 형성되어 있는 복수의 인서트홀들 중 선택된 2 내지 3개의 인서트홀 속으로 삽입되는 것이며(도 9 참조), 이와 같이 복수의 너트흡착관(72)들 하단에 부착되어 있는 금속너트(N)들은 250∼500℃의 온도로 가열된 상태이므로 합성수지 제품(H)의 인서트홀 속으로 삽입될 때 그 인서트홀 내면을 용융시키면서 삽입되므로 금속너트(N)는 합성수지 제품(N)의 인서트홀 내면속에 삽입되는데, 이때 복수의 너트흡착관(72)들 각각에 인접하는 상태로 세라믹팁(75)의 하단 위치까지 하향으로 설치되어 있는 냉각용 송풍관(79)으로 배출되는 공기가 합성수지 제품(H)의 인서트홀 속으로 삽입된 금속너트(N)의 상면으로 배출되면서 금속너트(N)를 냉각시키게 된다.

한편, 상기 중간 고정플레이트(4)에 형성된 복수의 제품출현공(41)들 중 좌측 네번째 및 다섯번째 제품출현공(41d,41e)을 커버하도록 설치된 냉각용 케이스(47)의 상면에 연결된 복수의 공기주입호스(48)를 통해 공급되는 공기는 좌측 두번째 및 세번째 제품출현공(41b,41c)으로 중간 고정플레이트(4) 상방으로 노출되었을 때 합성수지 제품(H)에 형성된 복수의 인서트홀 속으로 삽입된 금속너트(N))의 상면으로 송풍되어 금속너트(N)와 인서트홀 주위를 재차 냉각시키게 되므로 가열된 금속너트(N)의 열기에 의해 용융되는 합성수지액은 인서트홀 주위로 흘러 넘치지 않고 인서트홀 내부에서 냉각 응고되는 것이다.

또한 상기 중간 고정플레이트(4)의 여섯번째 제품출현공(41f)을 통해 합성수지 제품(H)이 상방으로 출현하였을 때에는 양측에 대설되어 있는 제1 수평작동용 실린더(45a,45b)가 작동하게 되며, 이에 따라 상기 제1 수평작동용 실린더의 피스톤로드가 출현작동하여 한 쌍의 제1 압지판(44a,44b)으로 합성수지 제품(H)을 양측에서 붙잡아주며, 이어서 제1 회전용 실린더(46a,46b)가 작동하여 제1 수평작동용 실린더(45a,45b)를 90°로 회전시키게 되므로, 이에 따라 제1 압지판(44a,44b)과 이에 고정되어 있는 합성수지 제품(H)이 같은 방향으로 90°회전하게 된다.

상기 제1 회전용 실린더(46a,46b)가 작동하여 합성수지 제품(H)을 90°회전시킨 작동이 완료되면, 상기 여섯번째 제품출현공(41f) 상방에 설치되어 있는 복수의 너트수용관(8)과 너트흡착관(72) 및 유도가열장치(72)들이 차례대로 순차적으로 작동하여 상기한 제1 압지판(44a,44b)에 의해 붙잡힌 상태로 고정되어 있는 합성수지 제품(H)에 형성된 복수의 인서트홀들 중 비어 있는 인서트홀 속으로 가열된 금속너트(N)를 삽입시키는 작동이 진행된다.

그리고 본 발명의 실시예 도면에서는 도시되어 있지 아니하지만 중간 고정플레이트(4)의 좌측 여섯번째 제품출현공(41f) 측방에는 너트수용관(8)으로 공급된 금속너트(N)를 진공흡착하여 운반하거나 또는 너트집게(78)로 운반하는 너트흡착관(72)과 상기 너트흡착관(72)으로 운반되는 금속너트(N)를 가열하는 유도가열장치(7)가 설치되어 있으며, 또한 가열된 금속너트(N)를 합성수지 제품(H)의 측방에 형성된 인서트홀 속으로 삽입시키기 위한 너트측방삽입장치가 설치되어 있음을 밝혀둔다.

상기와 같이 중간 고정플레이트(4)에 형성된 좌측 첫번째 제품출현공(41a)으로 돌출된 제품안착대(24)에는 합성수지 제품(H)이 안착되고, 두번째 내지 여섯번째 제품출현공(41b∼41f)으로 출현된 합성수지 제품(H) 각각에 형성된 복수의 인서트홀에는 금속너트(N)가 삽입되는 작업공정이 완료되면, 복수의 박스형 금형(43a,43b)들과 제1 압지판(44a,44b)들은 개방작동되어 합성수지 제품(H)을 놓아주게 되며, 이어서 복수의 승강용 실린더(21)가 작동하여 피스톤로드(22)를 하강(몰입)시키게 되면 승강플레이트(23)가 하강하게 되며, 이에 따라 복수의 제품안착대(24)에 안착되어 있는 합성수지 제품(H)들은 복수의 제품출현공(41) 밑으로 하강이동하게 되며, 이와 같이 복수의 승강용 실린더(21)가 하강작동을 완료하게 되면 이어서 서보모터(32)가 구동하게 되는데, 이때에는 상기 서보모터(32)가 도 4와 같이 왕복이동구(35)를 도면상 좌측방향으로 이동시킬 때의 회전방향과는 반대방향인 역방향으로 구동하여 스크류 회전축(3)을 역방향으로 회전시키게 되면 왕복이동구(35)는 도 6의 도시와 같이 도면상 우측방향으로 이동하게 되므로 상기 왕복플레이트(2)도 왕복이동구(35)가 우측방향으로 이동한 만큼 우측방향으로 일정간격 이동하게 된다.

상기와 같이 왕복플레이트(4)가 우측방향으로 일정간격 이동하는 작업이 완료되었을 때에는 복수의 승강용 실린더(21)가 작동하여 피스톤로드(22)를 상향으로 출현작동시키게 되므로 복수의 제품안착대(24) 위에 안착되어 있는 각 합성수지 제품(H)들은 중간 고정플레이트(4)에 형성되어 있는 복수의 제품출현공(41)을 통해 중간 고정플레이트(4)의 상방으로 출현 돌출하게 되는데, 상기 중간 고정플레이트(4)에 형성되어 있는 복수의 제품출현공(41)들 중 좌측 두번째 내지 여섯번째 제품출현공(41b∼41f)으로 돌출된 합성수지 제품(H)들 각각은 앞에서 설명한 도 5의 도시예와 같이 복수의 인서트홀 각각에 금속너트(N)가 삽입되는 것이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하며, 상기 중간 고정플레이트(4)의 일곱번째 제품출현공(41g)으로 출현 돌출된 합성수지 제품(H)을 이송시키는 작동상태에 대하여 설명한다.

상기 중간 고정플레이트(4)에 형성된 일곱번째 제품출현공(41g)을 통해 합성수지 제품(H)이 상측으로 돌출되면 제2 수평작동용 실린더(53a,53b)가 작동하여 제2 압지판(52a,52b)을 서로 마주하는 방향으로 출현(전진)작동시키게 되므로 상기 제2 압지판(52a,52b)이 합성수지 제품(H)을 양측에서 붙잡아주게 된다.(도 3 및 도 13 참조)

이어서, 수직실린더(59)가 작동하여 피스톤로드를 상향으로 몰입시키게 되면 합성수지 제품(N)과 이를 붙잡고 있는 제1 수평작동용 실린더(53a,53b)는 도 14의 도시와 같이 상향으로 이동하게 되고, 상기 합성수지 제품(H)이 상승 이동이 완료되면 서보모터(58)가 구동하는데, 이때 상기 서보모터(58)는 왕복작동구(57a)를 도 15의 도시와 같이 도면상 우측방향으로 이동시킬 수 있는 방향 예를 들어, 정방향으로 구동하게 될 경우에는 스크류축(57)도 정방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 상기 스크류축(57)에 축설되어 있는 왕복작동구(57a)은 도면상 우측방향으로 이동하게 된다.

상기 왕복작동구(57a)가 스크류축(57)의 우측방향으로 이동이 완료되면 상기 서보모터(58)는 정지되고, 이어서 제2 회전용 실린더(55)가 구동하여 지지대(54)를 180°로 회전시키게 되면 제2 압지판(52a,52b)에 붙잡혀 있는 합성수지 제품(H)도 180°회전하게 되는데, 이와 같은 회전작동이 완료되었을 때에는 합성수지 제품(H)은 도 16의 도시와 같이 거꾸로 뒤집힌 상태가 되므로 금속너트(N)가 매설되어 있는 일면이 연장플레이트(51)의 표면을 향하게 되는데, 이와 같이 금속너트(N)의 일면과 마주하는 연장플레이(51)의 저부에는 복수의 너트 인서트 측정장치(9)가 설치되어 있으며, 또한 상기 복수의 너트 인서트 측정장치(9) 각각에 형성되어 있는 복수의 제품지지구(96) 및 너트지지구(97)는 연장플레이트(51)의 표면에서 돌출된 상태로 설치되어 있으며, 또한 하부 몸체(93) 일측에 고정 부착되어 있는 전자 마이크로 메타의 차동변압기(98)의 측정헤드(98a)가 중간 몸체(92)의 저면에 눌림되는 상태로 접촉되어 있다.(도 18 참조)

따라서 상기 복수의 너트 인서트 측정장치(9) 직상방에서 180°회전작동으로 합성수지 제품(H)을 거꾸로 뒤집어 주는 작동이 완료되면, 곧바로 수직실린더(59)가 작동하여 피스톤로드를 하강방향으로 출현시키게 되므로 거꾸로 뒤집힌 합성수지 제품(H)의 일면에 매설되어 있는 금속너트(N)들 각각은 연장플레이트(51) 표면에 돌출되어 있는 너트 인서트 측정장치(9)를 눌러주게 되는데, 이때 상기 너트 인서트 측정장치(9)의 돌출부(99)는 금속너트(N)의 암나사구멍 속으로 삽입되는 한편, 너트지지구(97)와 제품지지구(96)는 금속너트(N)에 의해 차례대로 눌림되면서 도 19의 도시와 같이 상부 몸체(91)의 상단(91a)과 수평을 이루는 상태가 되는데, 이와 같이 금속너트(N)의 의해 차례대로 눌림되는 너트지지구(97)와 제품지지구(96)는 탄성력이 약한 상부 스프링(94)과 탄성력이 강한 하부 스프링(95)을 눌러줄 때 상,하부 스프링(94)(95) 각각은 탄력적인 압축작동이 서로 다르게 나타나게 되며, 이에 따라 전자 마이크로 메타의 차동변압기(98)가 중간 몸체(92)의 저부에서 이완되는 작동을 감지하여 합성수지 제품(H)의 인서트홀에 매설되어 있는 각 금속너트(N)가 설계대로 매설되었는지를 측정하게 되는 것이다.

따라서 상기 너트 인서트 측정장치(9)는 제품이송부(5)에서 이송되는 합성수지 제품(H)의 각 인서트홀에 금속너트(N)가 설계대로 정확히 매설되어 있는지를 측정한 다음, 금속너트(N)가 설계대로 매설된 정품과 그렇지 아니한 불량품을 가려내어 정품은 정품이송용 콘베이어를 통해 정품저장박스로 보내어 저장하는 한편, 불량품은 불량품이송용 콘베이어를 통해 불량품저장박스로 보내어 불량처리하게 되는 것이다.

1 : 하부 기대 11 : 안내레일
2 : 왕복플레이트 21 : 승강용 실린더
22 : 피스톤로드 23 : 승강플레이트
24 : 제품안착대 3 : 스크류 회전축
31 : 연동타이밍풀리 32 : 서보모터
33 : 구동타이밍풀리 34 : 타이밍벨트
35 : 왕복이동구 4 : 중간 고정플레이트
41 : 제품출현공 42 : 금형이동레일
43a,43b : 박스형 금형 44a,44b : 제1 압지판
45a,45b : 제1 수평작동용 실린더
46a,46b : 제1 회전용 실린더 47 : 냉각장치 케이스
48 : 공기주입호스 5 : 제품이송부
51 : 연장플레이트 52a,52b : 제2 압지판
53a,53b : 제2 수평작동용 실린더
54 : 지지대 55 : 제2 회전용 실린더
56 : 고정지지대 57 : 스크류축
57a : 왕복작동구 58 : 서보모터
59 : 수직실린더 6 : 상부 고정플레이트
7 : 유도가열장치 71 : 가열코일
72 : 너트흡착관 73 : 너트흡착용 실린더
74 : 피스톤로드 75 : 세라믹팁
76 : 진공통로 77 : 진공흡착공
78 : 너트집게 79 : 냉각용 송풍관
8 : 너트수용관 81 : 너트운반용 실린더
82 : 지지판 83 : 너트이송관
84 : 스프링 9 : 너트 인서트 측정장치
91 : 상부 몸체 92 : 중간 몸체
93 : 하부 몸체 94,95 : 상,하부 스프링
96 : 제품지지구 97 : 너트지지구
98 : 차동변압기 99 : 돌출부
N : 금속너트 H : 합성수지 제품

Claims (8)

1. 금속너트를 하나씩 진공흡착한 후 낙하시키는 복수의 진공흡착봉과 상기 복수의 진공흡착봉 하단 각각에 진공흡착된 금속너트를 가열하기 위한 복수의 유도가열장치를 구비하여 합성수지 제품에 형성된 복수의 인서트홀 각각에 가열된 금속너트를 하나씩 삽입하여 각 인서트홀 내면을 용융시키면서 매립 설치하도록 구성되는 금속너트 인서트 자동화 장치에 있어서,
   하부 기대의 상면에 평행하도록 설치되어 있는 안내레일과;
   상기 안내레일 위에 이동가능하게 설치된 채 안내레일의 길이방향을 따라 왕복 이동하도록 설치되는 왕복 플레이트와;
   상기 왕복 플레이트에 안내레일의 폭방향으로 서로 마주하도록 한 쌍씩 고정 설치된 채 상기 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되는 복수 쌍의 승강용 실린더와;
   상기 복수 쌍의 승강용 실린더의 피스톤로드 선단에 고정 부착된 상태에서 상기 피스톤로드의 출몰작동에 의해 상기 왕복 플레이트 상방을 향해 일정높이로 승강작동하도록 설치되어 있는 승강 플레이트와;
   상기 승강 플레이트의 상면에 안내레일을 길이방향을 향해 일정간격으로 설치되어 있는 복수의 제품안착대와;
   상기 하부 기대의 일측에는 서보모터로부터 회전동력을 전달받아 정·역 방향으로 회전하는 스크류 회전축을 따라 왕복 이동하면서 상기 왕복 플레이트를 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 왕복 이동시키도록 설치되어 있는 왕복이동구와;
   상기 승강 플레이트의 상방에 일정 높이로 고정 설치되어 있는 중간 고정플레이트와;
   상기 중간 고정플레이트에 안내레일의 길이방향을 향해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 제품출현공과;
   상기 제품출현공들 중 선택된 복수의 제품출현공 주위에 상기 안내레일의 폭방향을 향해 각각 한 쌍씩 설치되어 있는 복수 쌍의 금형 이동레일과;
   상기 복수 쌍의 금형 이동레일 각각에 이동가능하게 한 쌍씩 설치되어 상기 복수의 제품출현공을 통해 중간 고정플레이트의 상면으로 출현되는 복수의 합성수지 제품들 각각의 일면이 상기 중간 고정플레이트 상방으로 노출되도록 붙잡아주는 복수 쌍의 박스형 금형과;
   상기 중간 고정플레이트의 끝부분에 ㄱ자형으로 연장 형성된 연장플레이트에 형성되어 중간 고정플레이트의 끝부분에서부터 연장플레이트의 끝단까지 합성수지 제품을 이송시키도록 형성되어 있는 제품이송부와;
   상기 제품이송부에 의해 연장플레이트의 끝단으로 이송된 합성수지 제품의 인서트홀에 매립된 금속너트가 설계대로 매설되었는지를 측정하기 위하여 상기 연장플레이트의 끝부분에 설치되어 있는 너트 인서트 측정장치;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간 고정플레이트의 상방에 일정 높이로 설치된 상부 고정플레이트에는 금속너트를 하나씩 흡착하는 너트흡착관을 상하로 이동시키기 위한 너트흡착용 실린더와, 상기 너트흡착관의 하단에 흡착된 금속너트를 가열하기 위한 가열코일이 장착되어 있는 유도가열장치를 더 포함하여 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간 고정플레이트 상방에는 금속너트를 하나씩 이송시키기 위한 너트이송관과, 상기 너트이송관으로 이송되는 금속너트를 하나씩 받아주는 너트수용관과, 상기 너트수용관에 수용된 금속너트를 유도가열장치에 설치된 너트흡착관의 하단에 흡착될 수 있도록 상기 유도가열장치의 직하방으로 운반하기 위한 너트운반용 실린더를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간 고정플레이트 상면에는 합성수지 제품의 일면에 형성된 복수의 인서트홀 각각의 내면을 용융시키면서 삽입되는 가열된 금속너트를 냉각시키기 위하여 복수의 박스형 금형이 출몰작동이 가능하도록 고정 설치된 채 외부로부터 냉각용 공기가 주입하는 복수의 공기주입호스가 연결되어 있는 냉각용 케이스를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중간 고정플레이트에는 선택된 하나의 제품출현공을 통해 중간 고정플레이트 상방으로 출현된 합성수지 제품을 양측에서 붙잡아주기 위하여 서로 마주하게 대설된 한 쌍의 제1 압지판을 안내레일의 폭방향으로 출몰작동시키는 한 쌍의 제1 수평작동용 실린더와, 상기 한 쌍의 제1 수평작동용 실린더 각각을 90°로 회전시켜주는 한 쌍의 제1 회전용 실린더를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제품이송부는 연장플레이트의 상면에서 중간 고정플레이트의 끝부분에 형성된 제품출현공을 통해 상방으로 출현되는 합성수지 제품을 양측에서 붙잡아줄 수 있도록 서로 대설된 한 쌍의 제2 압지판을 안내레일의 폭방향으로 출몰작동시켜주는 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더와, 상기 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더를 180°로 회전시켜주는 제2 회전용 실린더와, 상기 한 쌍의 제2 압지판으로 붙잡아 준 합성수지 제품을 중간 고정플레이트의 끝부분에 형성된 제품출현공 상방에서부터 연장플레이트의 끝부분으로 이송시키기 위한 스크류축과, 상기 스크류축을 정·역 방향으로 회전시키기 위한 서보모터와, 상기 스크류축에 축설되어 스크류축이 정·역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 따라 왕복 이동하도록 설치되는 왕복작동구와, 상기 왕복작동구와 함께 왕복 이동하도록 설치되는 이동지지대와, 상기 이동지지대의 상단에 고정 설치된 상태에서 피스톤로드를 하향으로 출몰작동시키는 수직실린더와, 상기 수직실린더의 피스톤로드 선단에 연결되어 있는 제2 회전용 실린더와, 상기 제2 회전용 실린더의 피스톤로드 선단에 연결 부착되어 있는 지지대와, 상기 지지대의 양단에 고정 설치된 한 쌍의 제2 수평작동용 실린더와, 상기 제2 수평작동용 실린더 각각의 피스톤로드 선단에 부착되어 합성수지 제품을 양측에서 붙잡고 놓아주는 한 쌍의 제2 압지판으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 너트 인서트 측정장치는 연장플레이트의 저부에 부착된 채 상단이 상기 연장플레이트 상면에 노출되도록 설치되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하단에 연결 설치되는 중간 몸체와, 상기 중간 몸체의 하부에 연결 설치되는 하부 몸체로 구분 형성되어 있으며, 상기 상부 몸체에 삽입 설치된 제품지지구의 내측 및 외측 각각에 설치되어 있는 상,하부 스프링에 의해 탄력지지된 채 상면이 제품지지구의 상단을 기준하여 상향으로 돌출되어 있는 너트지지구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 너트 인서트 측정장치는 너트지지구의 상면에 합성수지 제품의 인서트홀에 매설되어 있는 금속너트의 암나사구멍 속으로 삽입되는 돌출부가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속너트 인서트 자동화 장치.
   

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