KR101535105B1 - 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피 조립제품에 볼트를 체결하는 볼트체결기가 설치된 볼트체결장치로서, 작동구가 형성되고 일측에 체결패널이 마련된 베이스 패널부와 상기 작동구에 회전되게 배치되고, 상부 관통구가 형성된 상부패널과 하부 관통구가 형성되고 상기 베이스 패널부에 설치되는 회동부와 기어결합되도록 외주연 하부에 기어부가 형성되고 외주연 상부에는 돌출되게 환형의 가이드돌기가 형성된 하부패널로 이루어진 회전패널부와 상기 베이스 패널부에 설치되어 상기 회전패널부를 회전시키는 회동부와 상기 회전패널부에 서로 마주보게 배치되고, 하부에 한쌍의 레일홈이 형성된 이송플레이트가 설치된 볼트체결기와 상기 볼트체결기를 이동시키도록 상기 회전패널부에 설치되는 이송부로 이루어져, 종류가 다른 피 체결품이 공급시 작업자가 볼트체결기의 각도를 조절해야 하는 번거로운 문제점 발생되지 않아 공정이 빠르게 진행되어 생산성이 향상되고, 베이스 패널부에 이송부를 마련하여 회동부에 의해 각도가 조절된 볼트체결기를 이송부의 구동에 의해 위치가 변경된 피 체결품의 볼트체결공으로 이동시킬 수 있어, 간격조정에 따른 공정지연이 발생하지 않아 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치 { APPARATUS FOR UNITING A BOLT }

본 발명은 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 패널부에 회동부를 설치하여 회동부의 구동에 의해 볼트체결기가 설치된 회전패널부를 회전시켜, 종류가 다른 피 체결품의 볼트체결공 상부에 볼트체결기의 홀더를 배치되도록 함으로서, 종류가 다른 피 체결품이 공급시 작업자가 볼트체결기의 각도를 조절해야 하는 번거로운 문제점 발생되지 않아 공정이 빠르게 진행되어 생산성이 향상되고, 베이스 패널부에 이송부를 마련하여 회동부에 의해 각도가 조절된 볼트체결기를 이송부의 구동에 의해 위치가 변경된 피 체결품의 볼트체결공으로 이동시킬 수 있어, 간격조정에 따른 공정지연이 발생하지 않아 생산성이 향상되는 체결위치 조절기능을 갖는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치에 관한 것이다.

볼트는 각종 기계기구 조립에 다량 소요되는 기계요소중 하나이다. 볼트를 체결하는 작업에는 일반적으로 스패너(spanner)와 같은 공구를 사용하게 되는데, 이 경우에 힘이 많이 들고 많은 인력이 투입되며 또 작업시간이 길어진다. 따라서 생산성을 고려하여 힘을 덜 들일 수 있는 핸드동력공구(hand power tool)를 이용하거나, 더 나아가서는 생산성 극대화를 위하여 볼트체결 작업을 자동조립라인 상에서 직접 수행하는 자동화된 볼트체결장치가 사용되고 있다.

이와 같은 볼트체결용 핸드동력공구나 자동화된 볼트체결장치로 볼트체결작업을 함에 있어서, 종래에는 동력을 발생하는 액츄에이터(모터, 에어실린더 등)가 볼트의 나사진행거리를 감안하여 설정한 시간내에 볼트체결 상태에 따른 토오크(torque)가 요구치에 도달할 때까지 작동되도록 제어하여 왔다.

이러한 종래의 볼트체결장치는 대한민국 특허등록 제10-0268273호 에서와 같이 한쌍의 볼트체결기가 승강패널에 체결되어 승강실린더의 구동에 의해 승강패널이 승강하면서 피체결품의 볼트를 상기 볼트체결기로 체결시키게 된다.

그러나, 종래의 볼트체결장치는 한쌍의 볼트체결기 간의 간격을 조절기능이 없어 승강패널에서 볼트체결장치를 분리한 후 적정간격을 갖는 체결공이 마련된 다른 승강패널에 재차 볼트체결장치를 체결해야 하는 번거로운 문제점이 있으며, 각도조절기능이 없어 상술한 바대로 승강패널에서 볼트체결기를 분리 후 다른 승강패널에 체결해야 하므로, 공정이 지연되고 생산성이 저하되는 문제점이 상존하게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 베이스 패널부에 회동부를 설치하여 회동부의 구동에 의해 볼트체결기가 설치된 회전패널부를 회전시켜, 종류가 다른 피 체결품의 볼트체결공 상부에 볼트체결기의 홀더를 배치되도록 함으로서, 종류가 다른 피 체결품이 공급시 작업자가 볼트체결기의 각도를 조절해야 하는 번거로운 문제점 발생되지 않아 공정이 빠르게 진행되어 생산성이 향상되고, 베이스 패널부에 이송부를 마련하여 회동부에 의해 각도가 조절된 볼트체결기를 이송부의 구동에 의해 위치가 변경된 피 체결품의 볼트체결공으로 이동시킬 수 있어, 간격조정에 따른 공정지연이 발생하지 않아 생산성이 향상되는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 피 조립제품에 볼트를 체결하는 볼트체결기가 설치된 볼트체결장치로서, 작동구가 형성되고 일측에 체결패널이 마련된 베이스 패널부와 상기 작동구에 회전되게 배치되고, 상부 관통구가 형성된 상부패널과 하부 관통구가 형성되고 상기 베이스 패널부에 설치되는 회동부와 기어결합되도록 외주연 하부에 기어부가 형성되고 외주연 상부에는 돌출되게 환형의 가이드돌기가 형성된 하부패널로 이루어진 회전패널부와 상기 베이스 패널부에 설치되어 상기 회전패널부를 회전시키는 회동부와 상기 회전패널부에 서로 마주보게 배치되고, 하부에 한쌍의 레일홈이 형성된 이송플레이트가 설치된 볼트체결기와 상기 볼트체결기를 이동시키도록 상기 회전패널부에 설치되는 이송부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회동부는 상부패널과 하부패널로 이루어진 상기 회전패널부를 회전시키는 것으로서, 상기 베이스 패널부에 설치되는 4개의 고정축과 상기 고정축의 상부에 회전가능하게 축결합되고, 상기 하부패널에 형성되는 가이드돌기가 끼움되도록 안내홈이 형성된 롤러와 상기 기어부와 치합되도록 회전축의 단부에 회전기어가 설치된 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드돌기에는 지지돌기가 더 형성되고, 상기 안내홈의 내측에는 상기 지지돌기에 끼움되도록 지지홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정축의 상단부에는 지지기둥과 상기 지지기둥의 상부에 형성되는 보강홈을 갖는 지지헤드가 더 마련되어, 상기 상부패널의 외주연이 상기 보강홈에 끼움되어 지지되도록 하고, 상기 보강홈에는 쿠션패드가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이송부는 상기 상부패널의 상부에 설치되는 레일과 지지레일로 이루어진 레일부와, 상기 지지레일의 양단부에 설치되는 지지기둥과, 상기 지지기둥들을 연결하며 설치되는 스크류축부와, 상기 스크류축부에 축결합되어 상기 스크류축부의 회전에 의해 이동되며, 하단부가 상기 이송플레이트에 연결되는 연결부와, 상기 스크류축부를 회전시키는 벨트부와, 상기 벨트부를 회전시키는 회전모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명인 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치는 베이스 패널부에 회동부를 설치하여 회동부의 구동에 의해 볼트체결기가 설치된 회전패널부를 회전시켜, 종류가 다른 피 체결품의 볼트체결공 상부에 볼트체결기의 홀더를 배치되도록 함으로서, 종류가 다른 피 체결품이 공급시 작업자가 볼트체결기의 각도를 조절해야 하는 번거로운 문제점 발생되지 않아 공정이 빠르게 진행되어 생산성이 향상되고, 베이스 패널부에 이송부를 마련하여 회동부에 의해 각도가 조절된 볼트체결기를 이송부의 구동에 의해 위치가 변경된 피 체결품의 볼트체결공으로 이동시킬 수 있어, 간격조정에 따른 공정지연이 발생하지 않아 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 저면사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 배면사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 저면사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 배면사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치(이하 설명의 편의상 볼트체결장치라 명명함)(10)은 피 조립제품에 볼트를 체결하는 볼트체결기가 설치된 볼트체결장치로서, 이에 이와같은 볼트체결장치(10)는 베이스 패널부(20)와 회전패널부(30)와 회동부(40)와 볼트체결기(50)와 이송부(60)로 이루어진다.

여기서, 상기 베이스 패널부(20)는 금속의 패널구조로 형성되고 중앙에 관통되게 작동구(21)가 형성되며 일측에는 다수의 체결공(221)을 갖는 체결패널(22)이 일체로 형성되거나 용접되어 고정된다. 이러한 베이스 패널부(20)는 체결공(221)을 통해 볼트나 나사를 체결하여 벽면이나 프레임본체(도시생략)에 고정시키게 되며, 다르게는 프레임본체에 마련되는 승강실린더나 승강모터와 연동시켜 승강되도록 하는 것도 가능하다.

상기 회전패널부(30)는 금속으로 이루어진 원형의 패널구조로 형성되며, 상기 작동구(21)에 회전되게 배치되는 것으로서, 이러한 회전패널부(30)는 상부 관통구(311)가 형성된 상부패널(31)과 하부 관통구(321)가 형성되고 상기 베이스 패널부(20)에 설치되는 상기 회동부(40)와 기어결합되도록 외주연 하부에 기어부(322)가 형성되고 외주연 상부에는 돌출되게 환형의 가이드돌기(323)가 형성된 하부패널(32)로 이루어진다.

또한, 상기 상부패널(31)은 상기 하부패널(32)은 적어도 하나이상의 연결기둥(33)의 양단부가 용접 또는 나사체결되어 일정간격이 유지되게 상기 상부패널(31)과 상기 하부패널(32)을 상호 연결시키게된다.

이때, 상기 작동구(21)의 직경은 상기 하부패널(32)의 직경보다 크게 형성시켜, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 하부패널(32)의 하부가 상기 작동구(21)에 인입되도록 배치시키게 되며, 다르게는 상기 작동구(21)의 상부에 배치시키는 것도 가능하다.

상기 회동부(40)는 상기 베이스 패널부(20)에 설치되어 상부패널(31)과 하부패널(32)로 이루어진 상기 회전패널부(30)를 지지함과 아울러 회전시키는 것으로서, 이에 이와같은 회동부(40)는 상기 베이스 패널부(20)에 용접 또는 나사체결되어 설치,고정되는 4개의 고정축(41)과 상기 고정축(41)의 상부에 회전가능하게 축결합되고, 상기 하부패널(30)에 형성되는 가이드돌기(323)가 끼움되도록 외주연에 안내홈(421)이 형성된 롤러(42)와 상기 기어부(322)와 치합되도록 회전축(431)의 단부에 회전기어(432)가 설치된 구동모터(43)로 이루어진다.

여기서, 상기 가이드돌기(323)에는 외측에는 지지돌기(323a)가 형성되고, 상기 안내홈(421)의 내측에는 상기 지지돌기(323a)에 끼움되도록 지지홈(421a)이 더 형성된다.

즉, 상기 지지돌기(323a)에 상기 지지홈(421a)이 끼움됨으로서, 외력이나 볼트체결에 따른 진동 및 회전패널부(30)의 자중에 의해 상기 지지돌기(323a)에서 상기 가이드 돌기(323)가 이동되거나 빠지는 것을 재차 방지하게 된다. 또한, 상기 가이드돌기는 외측면이 테이퍼지게 형성되고, 상기 안내홈도 상기 지지돌기가 끼움되도록 내측면이 테이퍼지게 형성된다.

이때, 상기 지지돌기(323a)에는 쿠션패드가 부착되어 상기 지지홈(323)이 상기 지지돌기에 억지끼움되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정축(41)의 상단부에는 지지기둥(44)이 용접되어 고정되고, 상기 지지기둥(44)의 상부에는 보강홈(451)을 갖는 지지헤드(45)가 더 마련되어, 상기 상부패널(31)의 외주연이 상기 보강홈(451)에 끼움되어 지지되도록 하고, 상기 보강홈(451)에는 연질의 합성수지재로 이루어진 쿠션패드(46)가 더 접착되어 고정된다.

즉, 외력이나 볼트체결에 따른 진동 및 회전패널부(30)의 자중에 의해 상기 보강홈(451)에서 상기 가이드 돌기(323)가 분리되는 것을 방지하도록, 상기 지지기둥(44)과 상기 지지헤드(45)가 상기 상부패널(31)을 지지하게 되며, 상기 쿠션패드(46)에 의해 보강홈(451)에 억지끼움된 상부패널(31)을 상기 쿠션패드(46)가 가압함으로서, 지지헤드(45)에서 상부패널(31)이 빠지는 것을 방지할 수 있게 되고 마찰에 의한 마모시 쿠션패드(46)의 교체가 용이하여 유지보수비용이 절감된다.

이때, 상기 베이스패널(20)에는 이송홈을 형성시키고, 상기 이송홈에는 스토퍼가 마련된 이송블럭을 배치함으로서, 상기 이송블럭의 상부에 상기 고정축을 설치,고정하여 상기 하부패널을 지지하도록 상기 고정축을 이송시켜 후 고정되도록 하는 것도 가능하다.

상기 볼트체결기(50)는 상기 회전패널부(30)에 서로 마주보게 배치되고, 하부에 한쌍의 레일홈(511)이 형성된 이송플레이트(51)가 상기 볼트체결기(50)에 끼움되어 중간부분에 배치된 후 용접고정된다.

여기서, 상기 볼트체결기(50)는 체결모터(52)에 의해 회전되는 회전축과 상기 회전축과 연결되어 회전되고 볼트가 끼움되는 홀더(53)로 이루어져, 상기 체결모터(52)의 회전에 의해 피 조립제품에 볼트를 체결하는 것으로서, 이에 이와같은 볼트체결기(50)는 볼트공급기를 통해 외부에서 볼트를 공급받아 볼트를 피 조립제품에 체결하기 위해 통상적으로 사용되는 것이므로 보다 상세한 작동상태나 구성을 설명을 생략한다.

상기 이송부(60)는 상기 볼트체결기(50)를 이동시키도록 상기 회전패널부(30)에 설치되는 것으로서, 이러한 이송부(60)는 상기 상부패널(31)의 상부에 서로 마주보게 나사체결되게 고정되는 레일(611)과 지지레일(612)로 이루어진 레일부(61)와, 상기 지지레일(612)의 양단부에 나사체결되는 설치되는 지지기둥(62)과, 상기 지지기둥(62)들의 상부를 연결하며 회전되게 설치되는 스크류축부(63)와, 상기 스크류축부(63)에 축결합되어 상기 스크류축부(63)의 회전에 의해 스크류축부(63)를 따라 이동되며, 하단부가 상기 이송플레이트(51)에 용접 또는 나사체결되어 연결,고정되는 금속의 패널구조로 이루어진 연결부(64)와, 상기 스크류축부(63)를 회전시키는 벨트부(65)와, 상기 벨트부(65)를 회전시키는 회전모터(66)로 이루어져, 상기 회전모터(66)의 구동에 의해 상기 벨트부(65)가 상기 스크류축부(63)를 회전시킴으로서, 상기 볼트체결기(50)를 상기 레일부(61)를 따라 이동시킬 수 있게 된다. 상기 연결부(64)의 상부에는 내주연에 나선을 갖는 체결홀이 마련되어 상기 스크류축부(63)에 체결된다.

이때, 상기 스크류축부(63)는 중앙을 기준으로 양측에 스크류의 나선방향을 대응되게 형성시켜, 스크류축부(63)의 회전방향에 의해 볼트체결기(50)들이 상호 근접되거나 벌어지도록 하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치의 작동상태를 설명하면 먼저, 피 체결품에 형성되는 볼트체결공의 위치(치수)를 파악한 후 제어부(도시생략)에 그 값을 입력하게 되고, 상기 제어부와 전기적으로 연결된 회동부(40)의 구동모터(43)로 신호를 보내 상기 구동모터(43)의 작동에 의해 회전패널부(30)를 회전시켜 볼트체결공의 상부나 수평의 연장선상에 볼트체결기(50)의 홀더가 배치되도록 회전패널부(30)를 회전시키게 된다.

이때, 상기 피 체결품의 볼트체결공은 한쌍의 이루며 형성되고, 피 체결품의 종류 및 크기에 따라 위치가 변경되는데 작업자가 입력한 치수를 제어부에서 연산하여 그 신호를 제어부와 전기적으로 연결된 이송부(60)의 회전모터(52)에 전달하여 상기 회전모터(50)를 구동시켜 상기 볼트체결기(50)의 위치를 이동시키게 되고, 제어부의 신호를 전달받은 볼트체결기(50)의 체결모터(52)가 구동하면서 홀더(53)에 전달된 볼트를 상기 볼트체결공에 체결하게 됨으로서, 일련의 과정을 마치게 된다.

다르게는, 도 6에서와 같이 스크류축부(63)에 나선방향을 대응되게 형성시켜, 회전에 의해 볼트체결기(50)들이 간격을 상호 근접시키거나 벌어지도록 함으로서, 피 체결품에 볼트를 체결하도록 하는 것도 가능하다.

10 : 볼트체결장치 20 : 베이스 패널부
30 : 회전패널부 40 : 회동부
50 : 볼트체결기 60 : 이송부
21 : 작동구 22 : 체결패널
221 : 체결공 31 : 상부패널
311 : 상부관통구 32 : 하부패널
321 : 하부관통구 322 : 기어부
323 : 가이드돌기 323a : 지지돌기
33 : 연결기둥 41 : 고정축
42 : 롤러 421 : 안내홈
421a : 지지홈 43 : 구동모터
431 : 회전축 432 : 회전기어
44 : 지지기둥 45 : 지지헤드
451 : 보강홈 46 : 쿠션패드
51 : 이송플레이트 511 : 레일홈
52 : 회전모터 53 : 홀더
61 : 레일부 611 : 레일
612 : 지지레일 62 : 지지기둥
63 : 스크류축부 64 : 연결부
65 : 벨트부 66 : 회전모터

Claims (5)

1. 피 조립제품에 볼트를 체결하는 볼트체결기가 설치된 볼트체결장치로서,
   작동구가 형성되고 일측에 체결패널이 마련된 베이스 패널부;
   상기 작동구에 회전되게 배치되고, 상부 관통구가 형성된 상부패널과 하부 관통구가 형성되고 상기 베이스 패널부에 설치되는 회동부와 기어결합되도록 외주연 하부에 기어부가 형성되고 외주연 상부에는 돌출되게 환형의 가이드돌기가 형성된 하부패널로 이루어진 회전패널부;
   상기 베이스 패널부에 설치되어 상기 회전패널부를 회전시키는 회동부;
   상기 회전패널부에 서로 마주보게 배치되고, 하부에 한쌍의 레일홈이 형성된 이송플레이트가 설치된 볼트체결기; 및
   상기 볼트체결기를 이동시키도록 상기 회전패널부에 설치되는 이송부로 이루어진 것을 특징으로 하는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 회동부는 상부패널과 하부패널로 이루어진 상기 회전패널부를 회전시키는 것으로서,
   상기 베이스 패널부에 설치되는 4개의 고정축과
   상기 고정축의 상부에 회전가능하게 축결합되고, 상기 하부패널에 형성되는 가이드돌기가 끼움되도록 안내홈이 형성된 롤러와
   상기 기어부와 치합되도록 회전축의 단부에 회전기어가 설치된 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드돌기에는 지지돌기가 더 형성되고, 상기 안내홈의 내측에는 상기 지지돌기에 끼움되도록 지지홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 고정축의 상단부에는 지지기둥과 상기 지지기둥의 상부에 형성되는 보강홈을 갖는 지지헤드가 더 마련되어, 상기 상부패널의 외주연이 상기 보강홈에 끼움되어 지지되도록 하고, 상기 보강홈에는 쿠션패드가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치.
   
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 이송부는 상기 상부패널의 상부에 설치되는 레일과 지지레일로 이루어진 레일부와,
   상기 지지레일의 양단부에 설치되는 지지기둥과,
   상기 지지기둥들을 연결하며 설치되는 스크류축부와,
   상기 스크류축부에 축결합되어 상기 스크류축부의 회전에 의해 이동되며, 하단부가 상기 이송플레이트에 연결되는 연결부와,
   상기 스크류축부를 회전시키는 벨트부와,
   상기 벨트부를 회전시키는 회전모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 체결위치 조절기능을 갖는 볼트체결장치.
   
   
   
   

Images