KR101464959B1

KR101464959B1 - 스터드 볼트 인서팅장치

Info

Publication number: KR101464959B1
Application number: KR20140096453A
Authority: KR
Inventors: 서종화
Original assignee: 서종화
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2014-11-25

Abstract

본 발명은 스터드 볼트 인서팅장치에 관한 것으로, 구성에 특징으로 살펴보면, 스터드 볼트(1)가 삽입된 피인서팅물(2)을 안착지지하도록 구비되는 고정금형(10); 상기 고정금형(10) 상부에서 스터드 볼트(1)를 가압하도록 지지축(22)을 중심으로 회전작동되는 회전금형(20);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은 회전금형의 회전이송력에 의해 스터드 볼트가 가압 인서팅됨에 따라 피인서팅물 형상에 간섭받지 않고 스터드 볼트와 일직선상에서 가압력이 작용하여 밀림현상으로 인한 위치변동, 스터드 볼트 기울어짐현상 및 가압면 불균일로 인한 고정력 불량을 포함하는 품질저하요소가 개선되는 효과가 있다.

Description

스터드 볼트 인서팅장치{Inserting device for stud bolts}

본 발명은 볼트 인서팅장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피인서팅물에 스터드 볼트를 가압방식으로 인서팅함에 있어, 피인서팅물 형상에 간섭받지 않고 스터드 볼트와 일직선상에서 가압력이 작용하도록 하여 인서팅 품질이 향상되는 스터드 볼트 인서팅장치에 관한 것이다.

통상적으로 자동차, 건설기계, 중장비, 산업설비와 같은 장치들은 플레이트와 플레이를 서로 연결하여 골조를 구성하거나 형상을 유지하게 되는바, 이때 플레이트는 용접, 볼팅, 리벳팅을 포함하는 고정방식으로 연결되나, 분해조립 및 유지보수의 용이성을 위해 주로 볼팅방식이 널리 사용되고 있다.

하지만 볼팅방식의 특성상 플레이트에 형성된 홀을 통하여 볼트를 끼우고 너트를 체결하는 방식으로 작업이 다분화됨에 따라 현장에서 볼트를 별도로 구비해야 되는 번거로운 문제점 및 볼트를 정위치에 위치시키지 않으면 볼팅력이 어느 일측으로 편중되어 체결불량으로 이어지는 실정이다.

이에 종래에 특허 등록번호 10-766454호에서, 볼트를 포함하는 고정부재 헤두부에 튜브형의 리벳부를 형성하고, 고정부재는 프레스 공구에 의해 시트 금속편에 가압되면서 리벳부가 확관되어 고정되는 기술이 선등록된바 있다.

그러나, 상기 종래기술은 고정부재가 시트 금속편과 직교하는 방향에서 프레스 공구에 의해 가압되는 구조이므로, 시트 금속편이 예각을 이루는 절곡편으로 형성될 경우 일측 금속편의 간섭으로 인해 프레스 공구가 고정부재와 직교하는 방향에서 가압력이 작용하지 못하고 경사방향에서 가압됨에 따라 밀림편상으로 인해 고정위치가 공차범위를 벗어나거나, 고정부재가 기울어진 상태로 고정되고, 특히 고정부재와 시트 금속편의 접촉면이 전체적으로 균일하게 가압되지 못하여 고정력 불량으로 이어지는 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 피인서팅물에 스터드 볼트를 가압방식으로 인서팅함에 있어, 피인서팅물 형상에 간섭받지 않고 스터드 볼트와 일직선상에서 가압력이 작용하도록 하여 인서팅 품질이 향상되도록 하는 스터드 볼트 인서팅장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 스터드 볼트(1)가 삽입된 피인서팅물(2)을 안착지지하도록 구비되는 고정금형(10); 상기 고정금형(10) 상부에서 스터드 볼트(1)를 가압하도록 지지축(22)을 중심으로 회전작동되는 회전금형(20);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 고정금형(10)은 피인서팅물(2)이 안착되는 로딩지그(12)와, 피인서트물(2)에 삽입된 스터드 볼트(1)의 단부를 수용하는 위치홈(14)과, 위치홈(14) 내에 스터드 볼트(1)의 존재여부를 검출하는 센서부(16)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전금형(20)은 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치로 이동하는 급속회전구간(L1)과, 스터드 볼트(1)를 인서팅하는 저속회전구간(L2)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전금형(20)은 급속구동부(24)에 의해 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치까지 급속회전되고, 압착구동부(26)에 의해 스터드 볼트(1)를 인서팅하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압착구동부(26)는 실린더를 포함하는 구동부(28a)에 의해 이송되는 밀편(28)이 회전금형(20)을 가압하여 스터드 볼트(1)를 인서팅하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀편(28)과 회전금형(20)은 아치형의 음양각부(29)에 의해 서로 맞물려 가압력이 전달되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀편(28)은 탄성수단(28b)에 탄지되어 가이드레일(28a)을 타고 위치보정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 회전금형의 회전이송력에 의해 스터드 볼트가 가압 인서팅됨에 따라 피인서팅물 형상에 간섭받지 않고 스터드 볼트와 일직선상에서 가압력이 작용하여 밀림현상으로 인한 위치변동, 스터드 볼트 기울어짐현상 및 가압면 불균일로 인한 고정력 불량을 포함하는 품질저하요소가 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치의 고정금형을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치의 회전금형을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치의 밀편 위치보정상태를 나타내는 구성도.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치를 전체적으로 나타내는 구성도이다.

본 발명은 스터드 볼트 인서팅장치에 관련되며, 이때 스터드 볼트 인서팅장치는 피인서팅물에 스터드 볼트를 가압방식으로 인서팅함에 있어, 피인서팅물 형상에 간섭받지 않고 스터드 볼트와 일직선상에서 가압력이 작용하도록 하여 인서팅 품질이 향상되도록 하기 위해 고정금형(10)과, 회전금형(20)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고정금형(10)은 스터드 볼트(1)가 삽입된 피인서팅물(2)을 안착지지하도록 구비된다. 고정금형(10)은 스터드 볼트(1)가 인서팅되는 피인서트물(2)의 설치면을 지지하도록 구비되고, 고정금형(10) 주변에는 피인서트물(2)이 정위치로 로딩되도록 가이드핀, 가이드홀을 포함하는 위치안내수단 및 설치면과 연결된 피인서팅물(2)의 다른 부분을 지지하는 가이드금형이 더 구비된다.

도 2에서, 상기 고정금형(10)은 피인서팅물(2)이 안착되는 로딩지그(12)와, 피인서트물(2)에 삽입된 스터드 볼트(1)의 단부를 수용하는 위치홈(14)과, 위치홈(14) 내에 스터드 볼트(1)의 존재여부를 검출하는 센서부(16)가 구비된다. 로딩지그(12)는 피인서팅물(2)의 변경 또는 인서팅 위치변경에 유연하게 대응하기 위해 탈부착가능하게 설치되고, 스터드 볼트(1)를 수용하기 위한 위치홈(14)이 형성된다.

여기서, 상기 위치홈(14)은 피인서팅물(2)을 관통하여 이면으로 돌출된 스터드 볼트(1)의 단부를 수용하기 위한 공간으로서, 피인서팅물(2)의 두께보다 스터드 볼트(1)가 길게 형성되어 이면으로 돌출되더라도 위치홈(14)에 수용된 상태로 피인서팅물(2)이 로딩지그(12)에 긴밀하게 밀착된다.

그리고, 상기 위치홈(14)에는 센서부(16)가 구비되는바, 여기서 센서부(16)는 위치홈(14) 내측에서 스터드 볼트(1)의 존재여부를 감지하고, 감지신호에 따라 제어부에서 후술하는 회전금형(20)의 작동을 활성화 또는 비활성화 하게 된다. 즉 스터드 볼트(1)가 자동 공급되는 자동화 설비를 구축시, 센서부(16)를 통하여 스터드 볼트(1)가 감지되면 회전금형(20)을 작동하기 위한 제어지령이 내려지는 반면, 스터드 볼트(1)가 미감지되면 경고메시지를 송출하거나 스터드 볼트(1) 자동공급장치상으로 재공급 지령을 내려 스터드볼트(1)가 공급되지 않은 상태에서의 불필요한 작동을 미연에 방지하게 된다.

한편, 상기 피인서트물(2)은 스터드 볼트(1)가 인서팅 고정되는 프레임형태의 제품으로서, 도 1과 같이 스터드 볼트(1)가 인서팅되는 설치면과 그외 부분이 예각으로 형성되어 스터드 볼트(1)를 가압하기 위한 금형이 스터드 볼트(1)와 일직선상에서 가압력을 전달하지 못하는 특성을 가진 제품이다.

또한, 본 발명에 따른 회전금형(20)은 고정금형(10) 상부에서 스터드 볼트(1)를 가압하도록 지지축(22)을 중심으로 회전작동된다. 회전금형(20)은 일단에 지지축(22)이 연결되고, 다른 일단이 스터드 볼트(1)를 가압하도록 가압면이 형성되며, 가압면 이면은 회전작동 중에 피인서트물(2)에 간섭받지 않도록 경사면 또는 아치형으로 형성된다.

이때, 상기 회전금형(20)은 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치로 이동하는 급속회전구간(L1)과, 스터드 볼트(1)를 인서팅하는 저속회전구간(L2)으로 구성된다. 회전금형(20)은 단일의 구동부 또는 후술하는 복수의 구동부에 의해 구간별 작동속도 및 가압력이 상이하게 설정된다. 즉 도 3처럼 스터드 볼트(1)에 인접하는 위치까지 이동구간은 급속회전구간(L1)으로 설정되고, 스터드 볼트(1)를 가압하여 인서팅하는 가압구간은 저속회전구간(L2)으로 설치되며, 이때 저속회전구간(L2)은 급속회전구간(L1) 대비 큰 가압력이 작용하게 된다.

이에 스터드 볼트(1)가 가압 인서팅되는 짧은 구간에서 저속이송되고, 그외 구간에서 급속이송되므로 피인서트물(2)의 로딩, 언로딩 시간이 크게 단축되고, 저속회전구간(L2)에서 가압력이 정확하게 전달되어 인서팅 정밀도가 향상되는 이점이 있다.

또한, 상기 회전금형(20)은 급속구동부(24)에 의해 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치까지 급속회전되고, 압착구동부(26)에 의해 스터드 볼트(1)를 인서팅하도록 구비된다. 급속구동부(24)는 모터, 실린더를 포함하는 구동부를 지지축(22) 또는 회전금형(20)에 직설하여 급속회전력을 얻고, 압착구동부(26)는 회전금형(20)과 별도로 이격된 위치에 설치되어 회전금형(20)이 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치에 도달하면 고압의 가압력을 전달하게 된다.

이때, 상기 압착구동부(26)는 실린더를 포함하는 구동부(28a)에 의해 이송되는 밀편(28)이 회전금형(20)을 가압하여 스터드 볼트(1)를 인서팅하도록 구비된다. 도 1에서는 구동부(28a)를 회전금형(20) 상부에 실린더형태로 적용한 상태를 도시하고, 구동부(28a)의 직선이송력이 회전금형(20) 상부에 가해지면 회전금형(28a)은 지지축(22)을 중심으로 회전되면서 회전이송력으로 전환되어 인서팅에 따른 가압력이 스터드 볼트(1)와 일직선상에서 작용된다.

여기서, 상기 스터드 볼트(1)를 가압 인서팅하는 구간에서 회전금형(20)의 회전이송에 대응하여 밀편(28)이 회전금형(20)과 최초접촉지점에서 가압력이 전달되도록 하기 위해서는 구동부(28a)를 선회가능하게 설치하는 구성도 가능하다.

또한, 상기 밀편(28)과 회전금형(20)은 아치형의 음양각부(29)에 의해 서로 맞물려 가압력이 전달되도록 구비된다. 도 4에서는 회전금형(20) 이면에 아치형 홈이 형성되고, 밀편(28)은 아치형 돌기형태로 형성된 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 아치형 홈과 아치형 돌기를 반대로 배치하는 구성도 가능하다.

이에 상기 스터드 볼트(1)를 가압 인서팅하는 구간에서 밀편(28)과 회전금형(20)이 아치형의 음양각부(29)에 의해 서로 맞물려 가압력이 전달됨에 따라 고압의 가압력을 작용하더라도 밀편(28)의 이탈이 방지됨과 아울러 접촉면적 확대로 반복 사용에 따른 마모가 지연되고, 회전금형(20)이 회전되면서 밀편(28)과의 초기 접촉위치가 가변되더라도 아치형의 음양각부(29)에서 유연하게 흡수되어 구동부(28a)의 작동력이 보다 견고하게 전달되는 이점이 있다.

한편, 도 4에서 상기 회전금형(20) 이면에 아치형 홈이 형성되고, 밀편(28)이 상부에서 하방향으로 가압력이 전달되는 구성으로 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 아치형 홈의 위치에 따라 밀편의 작동방향을 유연하게 변경가능하고, 일예로서 압착구동부를 고정금형 하부에 설치하여 밀편이 하부에서 상방향으로 가압력이 전달되도록 하는 콤팩트한 구조를 취하는 구성도 가능하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스터드 볼트 인서팅장치의 밀편 위치보정상태를 나타내는 구성도이다.

도 5에서, 상기 밀편(28)은 탄성수단(28b)에 탄지되어 가이드레일(28a)을 타고 위치보정되도록 구비된다. 가이드레일(28a)은 압착구동부(26)상에 설치되어 밀편(28)을 횡방향으로 위치이동가능하게 지지하고, 이때 가이드레일(28a)은 지지축(22)과 직교하는 방향으로 위치이송되도록 구비된다. 그리고 가이드레일(28a)은 일단에 설치되는 스프링을 포함하는 탄성수단(28b)에 의해 일측으로 가압 탄지되도록 구비되고, 다른 일단에 설치되는 스톱퍼(28c)에 의해 위치이송구간이 제어된다.

이에 상기 회전금형(20)의 회전력에 의해 인서팅되는 구조적 특성상, 밀편(28)과 회전금형(20)이 초기 접촉되는 위치와 인서팅되는 중에 위치가 서로 상이하게 가변되므로, 이때 가변량 만큼 밀편(28)이 가이드레일(28a)을 타고 위치보정됨에 따라 압착구동부(26)의 가압력이 항상 일직선상에서 전달되므로 가압정밀도가 향상됨과 아울러 압착구동부(26)에 실린더를 적용시 반복사용에 따른 실린더 내부 패킹, 오링의 손상이 방지되는 이점이 있다.

10: 고정금형 12 : 로딩지그
14 : 위치홈 16 : 센서부
20: 회전금형 22 :지지축
24 : 급속구동부 26 : 압착구동부
28 : 밀편
L1 : 급속회전구간 L2 : 저속회전구간

Claims

스터드 볼트(1)가 삽입된 피인서팅물(2)을 안착지지하도록 구비되는 고정금형(10);
상기 고정금형(10) 상부에 설치되고, 압착구동부(26)의 가압력에 의해 지지축(22)을 중심으로 회전되면서 스터드 볼트(1)를 가압하도록 구비되는 회전금형(20);
상기 압착구동부(26)는 회전금형(20)을 가압하도록 밀편(28)이 구비되고, 밀편(28)은 가이드레일(28a)을 타고 위치보정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 인서팅장치.
제 1항에 있어서,
상기 고정금형(10)은 피인서팅물(2)이 안착되는 로딩지그(12)와, 피인서트물(2)에 삽입된 스터드 볼트(1)의 단부를 수용하는 위치홈(14)과, 위치홈(14) 내에 스터드 볼트(1)의 존재여부를 검출하는 센서부(16)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 인서팅장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 센서부(16)를 통하여 스터드 볼트(1)가 감지되면 회전금형(20)을 작동하기 위한 제어지령이 내려지고, 스터드 볼트(1)가 미감지되면 경고메시지를 송출하거나, 스터드 볼트(1) 자동공급장치상으로 재공급 지령을 내리도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 인서팅장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전금형(20)은 급속구동부(24)에 의해 스터드 볼트(1)와 인접하는 위치까지 급속회전되고, 압착구동부(26)에 의해 스터드 볼트(1)를 인서팅하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 인서팅장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밀편(28)은 일단에 설치되는 스프링을 포함하는 탄성수단(28b)에 의해 일측으로 가압 탄지되고, 다른 일단에 설치되는 스톱퍼(28c)에 의해 위치이송구간이 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 스터드 볼트 인서팅장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 밀편(28)과 회전금형(20)은 아치형의 음양각부(29)에 의해 서로 맞물려 가압력이 전달되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 스터드 볼트 인서팅장치.
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