KR101318859B1 - 패스너 자동 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 패스너의 방향성에 대한 부분은 해결된 상태로 단 순환 주입하는 기능만을 수행만 하는 빈 호퍼 방식의 전술한 문제점과 또한, 공급호스 내에 투입된 패스너가 정확하게 안착이 되지 않을 경우 내부에 걸리거나 제거를 위해 분해하거나 충격을 가함으로써, 이러한 문제점으로 인하여, 패스너가 손상되는 것을 방지하고자 패스너 자동 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 자동 공급기에서 공급된 패스너(fastner)가 이송되는 공급 호스(feed hose)와, 상기 공급 호스로부터 이송된 상기 패스너가 안착되는 안착부를 구비하는 고정대와, 상기 고정대에 안착된 상기 패스너를 핑거에 운반하는 피스톤 플레이트 및 상기 공급 호스가 관통하는 고정 부재를 포함하고, 상기 공급 호스의 끝단이 상기 안착부를 향하여 외부로 연장되는 것을 특징으로 한다.

Description

패스너 자동 공급장치{FASTNER AUTOMATIC SUPPLY DEVICE}
본 발명은 패스너(fastner) 자동 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리벳팅 로봇시스템에 사용되는 여러 종류의 패스너를 자동화 기계에 구성된 다양한 공구 툴에 신속하고 정확하게 패스너를 이송시키는 패스너 자동 공급장치에 관한 것이다.
종래, 기존의 패스너자동 공급 장치인 빈 호퍼(bean hopper) 방식은 투입구를 따라 내려온 패스너를 인젝션(injection) 함으로써, 패스너의 방향성에 대한 부분은 해결된 상태로 단 순환 주입하는 기능만을 수행하였으나, 호퍼(hopper) 내부에 문제점이 많았다. 그리고, 발진기를 장착한 오리엔터(orientor)가 있는 인젝터(injector)의 경우에는 장치의 구조가 복잡하고 내부에 패스너가 걸림이 발생했을 경우에는 작업자의 조작이 필요하였다. 또한, 회전식 인젝터 방식의 경우 공급호스 내에 투입된 패스너가 정확하게 안착이 되지 않을 경우 내부에 걸리거나 제거를 위해 분해하거나 충격을 가함으로써, 패스너가 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 패스너의 방향성에 대한 부분은 해결된 상태로 단 순환 주입하는 기능만을 수행만 하는 빈 호퍼 방식의 전술한 문제점과 또한, 공급호스 내에 투입된 패스너가 정확하게 안착이 되지 않을 경우 내부에 걸리거나 제거를 위해 분해하거나 충격을 가함으로써, 이러한 문제점으로 인하여, 패스너가 손상되는 것을 방지하고자 패스너 자동 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치는, 자동 공급기에서 공급된 패스너(fastner)가 이송되는 공급 호스(feed hose), 상기 공급 호스가 관통하는 고정부재, 상기 공급 호스로부터 이송된 상기 패스너가 안착되는 안착부를 구비하는 고정대 및 상기 고정대에 안착된 상기 패스너를 핑거에 운반하는 피스톤 플레이트를 포함하고, 상기 공급 호스의 끝단이 상기 고정부재를 관통하여 상기 안착부로 삽입되도록 연장되고, 상기 피스톤 플레이트는 상기 패스너를 운반하기 위해 접촉하는 단부에 V자 형상을 갖는 고정 홈을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치는, 상기 안착부는 상기 공급 호스가 관통하는 방향과 다른 방향에 위치되어 오목한 라운드면을 갖는 제 1 만곡부 및 상기 관통하는 방향으로 위치됨과 아울러서, 상기 제 1 만곡부의 하부에 배치되어 오목한 라운드 면을 갖는 제 2 만곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치는, 상기 제 1 만곡부는 상기 패스너의 헤드보다 큰 곡률 반경을 갖는 라운드면으로 형성되고, 상기 제 2 만곡부는 상기 패스너의 헤드의 하단 형상에 일치하는 라운드면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치는, 상기 패스너를 상기 핑거에 운반하기 위해 상기 피스톤 플레이트와 결합되는 실린더부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치는, 상기 실린더부는 상기 피스톤 플레이트와 결합되는 제 1 로드축 및 상기 제 1 로드축과 결합되는 제 2 로드축을 포함하고, 상기 제 2 로드축이 제 1 로드축을 통해 상기 피스톤 플레이트를 가압하여 상기 패스너를 상기 핑거로 운반하고, 상기 운반된 패스너가 상기 핑거에 오 정렬 되는 것을 감지된 경우에, 상기 제 1 로드축이 상기 피스톤 플레이트를 가압하여 상기 패스너를 상기 핑거에서 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 항공기 조립에 적용되는 Universal Rivet, Flush Rivet, Hi-Lok 등과 같이 직경이 5mm 전후인 패스너의 공급을 원활히 하고 선택적인 패스너를 공급하도록 함으로써, 리벳팅 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 공급 호스와 연결된 외부 공급기로 부터 패스너가 정상적으로 신속하게 고정대에 안착되고, 재질이 가벼운 패스너가 공급하는 과정에서 부력으로 인한 상부로 부상하여 핑거 내에 정확하게 걸리지 못하는 경우에 작업자가 손으로 제거하지 않고 자동으로 제거할 수 있어 작업의 편리성이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 전체 조립된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 전체 조립된 상태를 분해한 분해 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 전체 조립된 상태의 일부만 제거한 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 피스톤 플레이트를 개략적으로 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 고정대를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 도 1에 도시된 A-A의 단면을 도시한 단면도.
도 7a 내지 도 7e는 패스너 자동 공급장치를 이용하여 핑거에 이송되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 패스너 자동 공급장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 전체 조립된 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 전체 조립된 상태를 분해한 분해 사시도 이며, 도 3은 도 1에 도시된 전체 조립된 상태의 일부만 제거한 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 피스톤 플레이트를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 패스너 자동 공급장치(100)는 공급 호스(H), 공급장치 프레임(110), 고정부재(120), 고정대(130), 피스톤 플레이트(140), 실린더부(150)를 포함한다.
공급 호스(H)는 외부 자동 공급기(미도시)에서 공급되는 패스너(F)를 패스너 자동 공급장치(100)로 이송하는 기능을 담당한다. 공급 호스(H)는 고정부재(120)의 결합 홀(120a)에 결합되고, 공급 호스(H)의 끝단이 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드(131)를 향하여 연장된다. 고정대(130)에 패스너(F)가 안착하기 전에 공급 호스(H) 내에 공기압력으로 발생하는 회전을 방지하고자, 공급 호스(H)가 고정부재(120)에 더욱 깊이 삽입하여 패스너(F)가 회전하는 공간을 제거한다. 또한, 패스너(F)가 전방으로 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 공급 호스(H)와 고정부재(120)는 기울어진 각도로 유지한다.
고정대(130)는 고정 볼트(S)와의 체결을 통해, 공급장치 프레임(110)에 결합된다. 고정대(130)는 패스너(F)를 핑거(도 7의 G참조)로 안내하는 가이드(131) 및 공급 호스(H)와 상응하는 가이드(131)의 부분에 공급 호스(H)로 부터 이송된 패스너(F)가 안착되는 안착부(132)를 구비한다. 그리고, 안착부(132)는 공급 호스(H)가 고정부재(120)를 관통하는 방향과 다른 방향에 위치되어 오목한 라운드를 갖는 제 1 만곡부(132a)와 제 1 만곡부(132b) 하부에 배치되어 오목한 라운드를 갖는 제 2 만곡부(132b)를 포함한다. 구체적으로, 제 1 만곡부(132a)는 공급 호스(H)와 상응하는 가이드(131)의 양 내측벽에 형성될 수 있고, 제 2 만곡부(132b)는 공급 호스(H)와 상응하는 가이드(131)의 저부에 형성될 수 있다. 이 경우에, 제 1 만곡부(132a)는 패스너(F)의 헤드보다 큰 곡률 반경을 갖는 라운드면으로 제작될 수 있고, 제 2 만곡부(132b)는 패스너(F)의 헤드보다 작은 곡률 반경을 가짐과 동시에, 패스너(F)의 헤드의 하단 형상에 일치하는 라운드면으로 제작될 수 있다.
또한, 고정대(130)는 가이드(131)의 하부에 고정대(130)의 종방향으로 형성된 그루브(groove; 130a)를 더 포함할 수 있다. 그루브(130a)는 공급 호스(H)로부터 제 1 만곡부(132a)와 제 2 만곡부(132b)를 통해 이송된 패스너(F)의 몸체를 안정적으로 수용하는 공간을 가진다. 또한, 그루브(130a)는 안착부(132)에 안착된 패스너(F)의 몸체를 핑거(G)로 이동하기 위해 이용되는 피스톤 플레이트(140)의 전단부가 삽입될 정도의 사이즈를 갖도록 형성될 수 있다.
피스톤 플레이트(140)는 이의 후반부에 형성된 결합공(140a)과 결합된 실린더부(150)에 의해 고정대(130)에 안착된 패스너(F)를 운반한다. 고정대(130)에 안착된 패스너(F)를 이송하는 과정에 패스너(F)의 몸체의 중심이 유지되어 이송될 수 있도록, 피스톤 플레이트(140)는 패스너(F)가 접촉하는 단부 V자 홈의 형상을 갖는 고정 홈(141)이 구비된다.
실린더부(150)는 유압 실린더로 구성될 수 있으며, 구체적으로 피스톤 플레이트(140)와 결합된 제 1 로드축(151)과 제 2 로드축(도 7a의 152 참조)을 포함한다. 제 1 로드축(151)과 피스톤 플레이트(140)를 동시에 가압시켜주는 제 2 로드축(152)은 피스톤 플레이트(140)를 가압하여 패스너(F)를 핑거(G)에 운반한다. 운반된 패스너(F)가 핑거(G)에 오정렬되는 것을 핑거(G)의 부근에 배치되어있는 센서(미도시)에 의해 감지한 경우에는, 실린더부(150) 내에서 이동 거리가 잔존한 제 1 로드축(151)이 피스톤 플레이트(140)를 더 가압하여 작업자가 손으로 직접 제거하지 않고, 자동으로 오정렬된 패스너(F)를 제거할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 패스너 자동 공급장치의 고정대를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 1에 도시된 A-A의 단면을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이, 안착부(132)는 공급 호스(H)와 상응하는 가이드(131)의 양 내측벽에 형성되는 제 1 만곡부(132a)와 공급 호스(H)와 상응하는 가이드(131)의 저부에 형성되는 제 2 만곡부(132b)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 제 1 만곡부(132a)는 패스너(F)의 헤드보다 큰 곡률 반경을 갖는 라운드면을 갖고, 제 2 만곡부(132b)는 패스너(F)의 헤드보다 작은 곡율 반경을 가지도록 형성된다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 공급 호스(H)로 통하여 이송되는 과정에 발생하는 공기압으로 인하여 패스너(F)의 몸통이 틀어지며 고정대(130)의 안착부(132)에 삽입되는 것을 방지한다. 그리고, 패스너(F)의 헤드 부분이 얇은두께로 형성되어 공급 호스(H)를 통한 충격으로 인하여 손상이 발생할 수 있으나, 제 2 만곡(132b)가 패스너(F)의 헤드 하단 형상에 일치하도록 형성됨으로써, 고정대(130)의 안착부(132)에 보다 안정적으로 안착됨과 아울러서, 이후, 피스톤 플레이트(140)에 의한 이송시에 불량 운반이 발생 됨을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 공급 호스(H)의 끝단이 고정부재(120)의 관통홀(120a)를 관통하여 안착부(132)를 향하여 연장됨으로써, 공급 호스(H) 내에 발생하는 공기압으로 인해 패스너(F)가 회전하는 공간을 제거할 수있다.
도 7a 내지 도7e는 패스너 자동 공급장치를 이용하여 핑거에 이송되는 작동 순서를 개략적으로 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 도 7a를 참조하면, 외부 장치에 연결되고 고정부재(120)에 고정되어있는 공급 호스(H)를 통하여 패스너(F)가 고정대(130)에 이송된다.
다음으로, 도 7b를 참조하면, 패스너(F)는 고정부재(120)와 공급 호스(H)로 통하여 고정대(130)에 구성된 제 1 만곡부(132a)와 하부에 배치된 제 2 만곡부(132b)를 타고 내려와 안착부(132)에 해당하는 가이드(131)에 손상 없이 정확하게 안착하게 된다.
계속해서, 도 7c를 참조하면, 실린더부의(150)의 제 2 로드축(152)과 결합된 제 1 로드축(151)이 피스톤 플레이트(140)를 가압하면서, 고정대(130)의 안착부(132)에 안착된 패스너(F)가 핑거(G)로 접근하여 기 설정된 종착 위치로 이동한다. 이와 동시에, 핑거(G)도 패스너(F)를 수용하기 위해 패스너 자동 공급장치(100)로 접근한다.
이어서, 도 7d에 도시된 바와 같이, 핑거(G)는 피스톤 플레이트(140)에 의해 이송된 패스너(F)를 수용한 후에, 패스너 자동 공급장치(100)와 이격되도록 이동한다. 이와 동시에, 제 1 로드축(151)은 패스너(F)의 이송 전의 위치로 이동하게 됨으로써, 제 1 로드축(151)과 결합된 실린더부(150)의 제 2 로드축(152) 및 피스톤 플레이트(140) 역시 이송 전의 위치로 이동한다.
이후, 위와 같은 단계별로 반복적으로 패스너(F)를 자동으로 공급한다.
한편, 도 7e에 도시된 바와 같이, 실린더부(150)의 제 1 로드축(151)과 결합된 피스톤 플레이트(140)에 의해 운반된 패스너(F)가 핑거(G)에 오정렬되는 것을 핑거(G)의 부근에 배치되어있는 센서(미도시)에 의해 감지한다. 이와 동시에, 실린더부(150) 내에서 이동 거리가 잔존한 제 1 로드축(151)이 피스톤 플레이트(140)를 더 가압하여 핑거(G)를 관통하여 작업자가 손으로 직접 제거하지 않고, 자동으로 오정렬된 패스너(F)를 제거할 수 있도록 한다. 그리하여, 핑거(G)는 제어부(미도시)의 시스템에 맞추어 패스너(F)를 다시 수용하기 위해 후퇴한 후 패스너 자동 공급장치(100)로 접근한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 예로 들어 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안되며, 이하에 기재된 특허청구범위에 의해 해석되어야 함이 자명하다.
100 : 패스너 자동 공급장치 110 : 공급장치 프레임
120 : 고정부재 120a : 관통 홀
120b, 140a : 결합 공 130 : 고정대
130a : 그루브(Groove) 131 : 가이드
132 : 안착부 132a : 제 1 만곡부
132b : 제 2 만곡부 140 : 피스톤 플레이트
141 : 고정 홈 150 : 실린더부
151 : 제 1 로드축 152 : 제 2 로드축
153 : 나사부 N : 너트
S : 고정 볼트 H : 공급 호스
F : 패스너 G : 핑거

Claims (6)

  1. 자동 공급기에서 공급된 패스너(fastner)가 이송되는 공급 호스(feed hose);
    상기 공급 호스가 관통하는 고정부재;
    상기 공급 호스로부터 이송된 상기 패스너가 안착되는 안착부를 구비하는 고정대; 및
    상기 고정대에 안착된 상기 패스너를 핑거에 운반하는 피스톤 플레이트를 포함하고,
    상기 공급 호스의 끝단이 상기 고정부재를 관통하여 상기 안착부로 삽입되도록 연장되고,
    상기 피스톤 플레이트는 상기 패스너를 운반하기 위해 접촉하는 단부에 V자 형상을 갖는 고정 홈을 구비하는 패스너 자동 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 공급 호스가 관통하는 방향과 다른 방향에 위치되어 오목한 라운드면을 갖는 제 1 만곡부 및 상기 관통하는 방향으로 위치됨과 아울러서, 상기 제 1 만곡부의 하부에 배치되어 오목한 라운드 면을 갖는 제 2 만곡부를 포함하는 패스너 자동 공급장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 만곡부는 상기 패스너의 헤드보다 큰 곡률 반경을 갖는 라운드면으로 형성되고, 상기 제 2 만곡부는 상기 패스너의 헤드의 하단 형상에 일치하는 라운드면으로 형성되는 패스너 자동 공급장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패스너를 상기 핑거에 운반하기 위해 상기 피스톤 플레이트와 결합되는 실린더부를 더 포함하는 패스너 자동 공급장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실린더부는 상기 피스톤 플레이트와 결합되는 제 1 로드축 및 상기 제 1 로드축과 결합되는 제 2 로드축을 포함하고,
    상기 제 2 로드축이 제 1 로드축을 통해 상기 피스톤 플레이트를 가압하여 상기 패스너를 상기 핑거로 운반하고, 상기 운반된 패스너가 상기 핑거에 오 정렬 되는 것을 감지된 경우에, 상기 제 1 로드축이 상기 피스톤 플레이트를 가압하여 상기 패스너를 상기 핑거에서 제거하는 패스너 자동 공급장치.
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