KR101592206B1

KR101592206B1 - 스크류 체결시스템 및 그 체결방법

Info

Publication number: KR101592206B1
Application number: KR1020140093950A
Authority: KR
Inventors: 김광석
Original assignee: 지이티 주식회사
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-02-05
Also published as: KR20160012469A

Abstract

본 발명은 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 사용되는 스크류(Screw)를 자동으로 체결할 수 있도록 한 스크류 체결시스템 및 그 체결방법에 관한 것으로, 체결 대상 제품을 X축(흐름방향)으로 자동 투입하는 단계, 상기 체결 대상 제품의 체결 중심을 맞추는 센터링 단계, 상기 체결 대상 제품을 리프트로 상승시키는 단계, 상승된 상기 체결 대상 제품을 클램핑하는 단계, 클램핑된 상기 체결 대상 제품을 입구측 인 비전(In Vision)으로 촬영하여 체결좌표를 얻는 단계, 상기 체결 좌표를 토대로 적어도 하나 이상의 체결포인터를 결정하는 단계, 자동 체결수단이 체결포인터로 이동하면서 체결하는 단계, 출구측 아웃 비전(Out Vision)으로 체결 제품을 촬영하여 스크류 체결상태를 확인하는 단계, X축 리프트로 스크류 체결된 제품을 전달받고 언클램핑하는 단계, X축 리프트가 하강하여 체결된 제품이 배출컨베어로 전달되는 단계, 상기 배출컨베어에 의해 스크류 체결된 제품이 배출하는 단계로 된다.

Description

스크류 체결시스템 및 그 체결방법{Method of screw constructing and its screw constructing system}

본 발명은 스크류 체결시스템 및 그 체결방법에 관한 것으로, 상세하게는 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 사용되는 스크류(Screw)를 자동으로 체결할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 복수의 스크류(Screw)가 체결된다. 예컨대, 일반세탁기의 경우, 도 1에 예시한 것처럼 아웃케이스(2)와, 아웃케이스(2)의 상부에 설치되는 탑커버(1)와, 아웃케이스(2)의 하부에 스크류(Screw)로 체결되는 베이스(3)로 외형이 갖추어지며, 상기 아웃케이스(2)의 내부에는 아웃터브(4)가 댐퍼(5)에 의해 탄력 설치되고, 아웃터브(4)의 내부에는 인너터브(6)가 회동 가능하게 설치되고, 인너터브(6)의 하부에는 펄세이터(빨래판)(7)가 회동 가능하게 설치되고, 아웃터브(4)의 외측 하부에는 회전동력을 발생시키는 구동모터(8) 및 동력전달용 벨트(12)가 설치되고, 아웃터브(4)의 외측 하부 중앙에는 탈수축(9)에 의해 인너터브(6)와 연결되고 세탁축(10)에 의해 펄세이터(7)와 연결되는 클러치(11)가 설치되고, 아웃터브(4)의 하부에는 배수밸브(13)가 구비된 배수관이 연결되며, 상기 아웃케이스(2)에 베이스(3)를 체결할 때 수십 개의 스크류(Screw)를 수동방식 또는 자동방식으로 체결하고 있다.

상기 수동 체결방식의 경우, 8명의 작업자가 8시간에 걸쳐 수동으로 체결하는 경우 1,800대 전후의 일반세탁기를 체결할 수 있는 반면, 자동 체결방식의 경우 보조 작업자 3명이 8시간에 걸쳐 약 1,800대의 일반세탁기를 체결할 수 있어서 생산성이 크게 향상된다. 이를테면, 작업자가 8명에서 3명으로 크게 줄어 인건비가 대폭 절감되고, 자동화에 의해 작업 정도가 크게 향상되어 품질불량이 거의 없으며, 작업자의 근골격계 질환 등을 예방할 수 있게 된다.

따라서 전자제품을 포함한 각종 기기의 스크류 체결에는 자동화 시스템이 도입되고는 있으나, 대부분 구성이 복잡하고, 자동화가 진행되지 못하는 부분은 여전히 작업자의 손길에 의존하고 있어서 생산성이 낮을 뿐 아니라, 작업자 개인차에 의해 체결 정도가 다양하여 불량율이 높아지는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제89-003635호(발명의 명칭: 스크류 자동 체결장치, 1989. 09. 28. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0231427호(발명의 명칭: 드럼조립체용 스크류체결 검사장치, 1999. 11. 15. 등록공고) 대한민국 공개실용신안공보 실1999-007175호(발명의 명칭: 세탁기의 스크류체결장치, 1999. 02. 25. 실용신안공개)

본 발명은 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 사용되는 스크류(Screw)를 자동으로 체결할 수 있도록 구성한 스크류 체결시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 사용되는 스크류(Screw)를 효율적이면서 자동으로 체결할 수 있는 스크류 체결방법을 제공함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 체결 라인의 입구측에 CCD 카메라를 이용한 인 비전(In Vision Device)을 설치하여 스크류 체결포인터를 획득하고, 체결라인의 출구측에도 CCD 카메라를 이용한 아웃 비전(Out Vision Device)을 설치하여 스크류 체결 상태를 정확하게 확인할 수 있도록 함에 특징이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스크류 체결불량이 발생되면 NG 컨베어로 배출시켜 정상 체결할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명 스크류(Screw) 체결방법은, 체결 대상 제품을 체결라인으로 투입하는 단계, 상기 체결 대상 제품의 체결 중심을 맞추는 센터링 단계, 상기 센터링된 체결 대상 제품을 리프트로 상승시켜 체결라인에 로딩하는 단계, 상기 로딩된 체결 대상 제품을 클램핑하는 단계, 상기 클램핑된 체결 대상 제품을 체결라인 입구측에 설치되는 인 비전(In Vision)으로 촬영하여 체결좌표를 얻는 단계, 상기 체결좌표를 토대로 적어도 하나 이상의 체결포인터를 결정하는 단계, 상기 체결포인터를 따라 너트런너(Nut Runner)가 이동하면서 스크류를 체결하는 단계, 상기 체결라인 출구측에 설치되는 아웃 비전(Out Vision)으로 스크류 체결 제품을 촬영하여 스크류 체결상태를 확인하는 단계, 상기 스크류 체결상태를 확인된 스크류 체결 제품을 상기 체결라인의 출구측에 설치된 리프트로 이송하여 언클램핑하는 단계, 상기 리프트가 하강하여 언클램핑된 스크류 체결 제품을 배출컨베어로 안착시키는 단계, 상기 배출컨베어에 안착된 스크류 체결 제품을 배출하는 단계로 될 수 있다.

상기 출구측 비전으로 스크류 체결 제품을 촬영하여 스크류 체결상태를 확인하는 단계에서, 체결상태가 불량으로 판정된 경우 불량 제품을 NG 컨베어(33)로 이송하는 단계, NG 컨베어(33)로 이송된 제품의 체결 상태를 정상으로 처리하는 단계; NG 컨베어(33)를 이용하여 정상 처리된 제품을 배출하는 단계(S15)를 더 포함할 수 있다.

본 발명 스크류 체결시스템은, 체결 대상 제품을 체결라인으로 로딩시킬 수 있도록 센터링하는 센터링 수단; 센터링된 제품을 이송하는 이송수단; 체결라인의 입구측에 설치되고 클램핑 높이로 로딩시키는 리프트(19) 및 로딩부(20); 리프트(19)에 의해 상승된 제품을 클램핑하는 클램핑 수단; 체결라인에 로딩된 제품의 체결좌표를 얻는 인 비전(22); 인 비전(22)에 의해 얻어진 체결좌표로 제품의 체결포인터를 결정하고 스크류 체결시스템(15)을 제어하는 제어부(39); 클램핑 수단(35)(36)을 후속공정으로 이동 및 복귀시켜 제품을 후속공정으로 이동시키는 이동수단(60); 이동수단(60)에 의해 이송된 제품의 체결포인터에 각각의 스크류(S)를 체결시키는 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 너트런너(24)(26)(28); 너트런너(24)(26)(28)로 스크류(S)를 공급하는 파츠피더(34) 및 스크류 공급부; 체결라인의 출구측에 설치되고 제품의 스크류(S) 체결상태를 확인하는 아웃 비전(30); 체결라인의 출구측에 설치되고 체결상태가 정상인 제품을 배출라인으로 하강 및 언로딩시키는 리프트(29) 및 언로딩부(31); 언로딩된 제품을 배출시키는 배출컨베어(32)를 포함할 수 있다.

상기 배출컨베어(32)에 교차 설치되어 체결불량 제품을 정상 배출방향과 교차되는 방향으로 배출시키는 NG 컨베어(33)를 포함할 수 있다.

상기 스크류 체결포인터는, 제1 체결부(23)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(24)로 제품의 체결포인터에 스크류(S)를 각각 체결하고, 제1 체결부(23)의 후단에 위치하는 제2 체결부(25)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(26)로 제품의 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하고, 제2 체결부(25)의 후단에 위치하는 제3 체결부(27)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(28)로 제품의 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하는 방법으로 분담시켜 체결하도록 구성할 수 있다.

상기 클램핑 수단은, 지지판(351)의 상부면 전후에 설치되고 평행하는 한 쌍의 LM 레일(352)(353); LM 레일(352)(353)의 상부에 각각 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(358)(356); LM 블럭(358)(356)의 상부면에 설치되어 LM 레일(352)(353)을 따라 직선 왕복 이동하는 제1, 2 슬라이드(357)(354); 제1, 2 슬라이드(357)(354)의 전면으로 돌출되는 지지부(35a)(35b); 지지부(35a)(35b)의 안쪽면과 정면에 각각 설치되는 클램퍼(35c)(35d)(35e)(35f); 제1, 2 슬라이드(357)(354) 사이의 지지판(351) 부분에 축설치되는 스퍼어기어(361); 스퍼어기어(361)의 전후측에 각각 치합되고 제1, 2 슬라이드(357)(354)에 고정되어 평행하는 랙기어(362)(363); 지지판(351)에 브라켓(365)으로 고정되고 제1 슬라이드(357)를 좌우로 이동시키는 실린더(364); 를 포함할 수 있다.

상기 클램핑 수단을 제품 방향으로 전후진시키는 전후진 수단(50)을 더 포함하되, 전후진 수단(50)은, 기대(40c) 상부에 설치되는 수평부재(51); 수평부재(51) 상부면 양측에 설치되는 한 쌍의 축부재(52)(53); 축부재(52)(53)에 축 설치되는 볼스크류(54); 볼스크류(54)을 정역회전시는 감속모터(56) 및 동력전달수단; 볼스크류(54)에 나사 결합되는 볼너트(55); 를 포함할 수 있다.

상기 전후진 수단(50)의 볼너트(55) 상부에 설치되어 클램핑된 제품을 후속공정으로 이송한 다음 복귀하는 이동수단(60)을 더 포함하되, 상기 이동수단(60)은, 수평부재(61)의 상부면에 평행 설치되는 한쌍의 LM 레일(62); LM 레일(62)에 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(63); LM 블럭(63) 상부면에 고정되는 클램핑 수단(35)(36)의 지지판(351); 수평부재(61) 상부면 일측에 고정되는 한 쌍의 축부재(64)(67); 축부재(64)(67)에 축설치되는 볼스크류(66); 볼스크류(66)를 정역회전시는 감속모터(68); 볼스크류(66)에 나사 결합되는 볼너트(65); 를 포함할 수 있다.

상기 리프트(19)는, 복수의 받침부재(195)에 의해 지지되는 기대(196); 기대(196) 상부면에 축 설치되는 볼스크류(206); 볼스크류(206)를 정역회전시키는 모터(20M); 볼스크류(206)에 체결되는 볼너트(207); 볼너트(207) 전후에 핀(208)으로 각각 축설치되는 제1 지지대(200)의 하부; 볼너트(207)를 안내하는 LM 가이드; 기대(196)의 일측 상부면 전후에 축핀(203)으로 축설치되는 제2 지지대(201)의 하부; 제1, 제2 지지대(200)(201)가 "X" 형상으로 접철될 수 있도록 제1, 제2 지지대(200)(201)의 중간부에 축설치되는 축부재(202); 제1 지지대(200)의 상부가 핀으로 축설치되는 플레이트(20a); 제2 지지대(201)의 상부에 핀으로 축 설치되는 LM 블럭(204); LM 블럭(204)이 미끄럼 결합되고 플레이트(20a)의 저부면에 고정되는 LM 레일(205); 플레이트(20a)의 저부면에 수직으로 설치되는 복수의 받침부재(20b); 받침부재(20b)의 저부면에 고정되는 완충부재(20c); 를 포함할 수 있다.

상기 이송수단(17)은, 복수의 받침부재(170)에 의해 지지되는 기대(171) 양측에 축 설치되는 구동 타이밍 풀리(174)와 피동 타이밍 풀리(172) 및 복수의 아이들 풀리(173)(176)와, 텐션(장력)풀리(175)와, 구동 및 피동 타이밍 풀리(174)(172) 및 아이들 풀리(173)(176) 및 텐션 풀리(175)를 연결하여 회전하는 타이밍 벨트(177)와, 기대(171)에 설치되고 타이밍 벨트(177)를 떠받치는 가이드 레일(178)(179)과, 구동 타이밍 풀리(174)를 정역회전시키는 감속모터(190) 및 동력전달수단; 를 포함할 수 있다.

상기 너트런너(24)(26)(28)는, 수평부재(260)의 상부면에 수직으로 설치되는 감속모터(261); 수평부재(260)를 통과하여 하향 돌출되는 감속모터(261)의 회전축(262); 회전축(262)에 결합되는 결합체(263); 결합체(263) 내부에 설치되는 결합척(264); 결합척(264)에 분리 결합되는 전동 드라이버(265); 전동 드라이버(265) 단부에 구성되는 스크류 결합부(265a); X, Y, Z축으로 운동시키는 X, Y, Z축 운동기구; 를 포함할 수 있다.

상기 X축 운동기구는, 지지판(24a) 상부면에 한 쌍의 축브라켓(24c)으로 양단이 축설치되는 볼스크류(246); 볼스크류(246)를 정역회전시키는 서보모터(24d);

볼스크류(246)에 나사 결합되는 볼너트(24f); 볼너트(24f) 상부에 고정되는 이동체(24g); 를 포함할 수 있다.

상기 Y축 운동기구는, 이동체(24g)의 길이방향 상부에 수평으로 고정되는 랙기어(24h); 서보모터(25b)의 회전축에 고정되고 랙기어(24h)에 치합되는 피니언(25a); 서보모터(25b)가 고정되는 이동부재(25e); 이동부재(25e)의 수직부에 길이방향으로 평행 고정되는 상하 LM 블럭(25g); LM 블럭(25g)에 각각 미끄럼 결합되고 이동체(24g)의 수직면에 고정되는 LM 레일(25f); 를 포함할 수 있다.

상기 Z축 운동기구는, 수직블럭(242)의 상부 전면에 고정되는 수평부재(243); 수직블럭(242)의 하부 전면에 고정되는 수직 지지판(241); 수평부재(243)의 상부면에 수직으로 고정되는 실린더(244); 수평부재(243)를 관통하여 하부로 돌출되는 실린더 로드(245); 실린더 로드(245) 단부에 설치되는 길이조절부재(246); 길이조절부재(246)의 하단부에 설치되는 승강부재(247); 승강부재(247) 이면에 설치되는 LM 블럭(248); LM 블럭(248)에 미끄럼 결합되고 지지판(241)에 수직으로 설치되는 LM 레일(249); 을 포함할 수 있다.

상기 스크류 공급부는, 몸체 일측에 파츠피더(34)와 호스(284)로 연결되어 낱개의 스크류(S)가 공급되는 공간부(282); 몸체 하부에 위치하고 호스(284)에 의해 공간부(282)로 전달되는 스크류(S)의 머리부가 걸림되는 안착부(280); 지지판(241) 하부 양측에 체결부재(269a)로 설치되는 수평바(269); 수평바(269)에 설치되어 스크류(S)의 공급 유무를 감지하는 투수광센서(287)(288); 승강부재(247)와 탄지부재(267) 사이에 설치되어 탄지부재(267) 및 지지부(266)를 하향 탄지하는 스프링(289); 지지부(266)의 하부에 설치되어 스크류(S) 체결위치와 정지위치를 감지하는 근접센서(281); 를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명은 전자제품을 포함한 각종 기기를 조립할 때 사용되는 스크류(Screw)를 자동으로 체결할 수 있어서 생산성이 크게 향상될 뿐 아니라, 체결불량이 크게 줄어들고, 자동화에 따라 작업자의 근골격계 질환 등이 예방되는 효과가 있다.

본 발명은 비전 장치(Vision Device)을 이용하여 체결상태를 정확하게 감지하여 처리할 수 있을 뿐 아니라, 체결 에러가 발생된 경우 NG 컨베어로 배출시켜 정상처리 하도록 함으로써 체결불량이 거의 발생하지 않고, 생산성 저하가 방지되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 일 예로 도시한 일반 세탁기의 구성도.
도 2 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 공정 흐름도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 에러 공정 흐름도.
도 4 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 평면도.
도 5 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 측면도.
도 6 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 정면도.
도 7 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 평면도로, 제품이 후속공정으로 이동되기 전의 도면.
도 8 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 평면도로, 제품이 후속공정으로 이동된 상태의 도면.
도 9 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 NG 컨베어가 부가 설치된 상태의 평면도.
도 10 : 본 발명 일 예로 도시한 일반세탁기의 아웃케이스 부분 평면도.
도 11 : 본 발명 일 예로 도시한 일반세탁기의 베이스 부분 평면도로, 인 비전에 의해 체결좌표 및 체결포인터(검은 점 부분)가 설정된 상태.
도 12 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 체결 전 측면도.
도 13 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 이동 및 배출 상태 측면도.
도 14 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 체결 상태 측면도.
도 15 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 리프트 부분 측면도.
도 16 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 리프트 부분 측면도로, 리프트에 의해 상승된 제품이 클램핑된 상태.
도 17 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 리프트 부분 측면도로, 리프트가 하강하고 클램핑된 제품이 체결라인으로 이동하는 상태.
도 18 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 아웃 비전 부분 정면도.
도 19 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 부분 측면도로, 클램핑 수단이 후속공정으로 이동되기 전의 도면.
도 20 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 부분 측면도로, 클램핑 수단이 후속공정으로 이동된 상태의 도면.
도 21 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 수단 평면도.
도 22 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 직전 상태의 평면도.
도 23 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 중인 상태의 평면도.
도 24 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 완료된 상태의 평면도.
도 25 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 전 정면도.
도 26 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 클램핑 후 정면도.
도 27 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 너트런너(Nut Runner) 부분 평면도.
도 28 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 너트런너 부분 정면도.
도 29 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 너트런너 부분 정면도로, 스크류가 체결되는 상태.
도 30 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 너트런너 부분 측면도.
도 31 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 인/아웃 비전의 측면도.
도 32 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 인/아웃 비전의 정면도.
도 33 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 인/아웃 비전의 정면고정 상태도.
도 34 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 인/아웃 비전의 측면 고정 상태도.
도 35 : 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 인/아웃 비전의 평면도.
도 36 : 본 발명 일 예로 도시한 제어 회로 블럭도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

본 발명은 설명의 편의상 스크류 체결 대상 제품으로 일반세탁기(드럼세탁기도 포함될 수 있다)의 아웃케이스(2)와 베이스(3)가 예시되며, 아웃케이스(2)와 베이스(3)를 복수의 스크류(Screw: S)로 자동 체결하는 시스템 및 그 체결방법이 설명된다.

본 발명에서는 아웃케이스(2)와 베이스(3)에 체결되는 복수의 스크류(S)에 의해 아웃케이스(2)와 베이스(3)가 견고하게 고정되며, 스크류(S)를 간편하게 체결할 수 있도록 아웃케이스(2)가 하부에 위치하고, 아웃케이스(2)의 상부에 베이스(3)가 위치하거나 결합된다(본 발명에서는 설명의 편의상 "제품"이라고 한다).

즉, 탑커버(1)가 결합되는 아웃케이스(2)를 뒤집어 아웃케이스(2)의 상부가 하부에 위치하고 그 상부에 베이스(3)의 하부가 결합되며, 아웃케이스(2)와 베이스(3)가 결합된 제품은 체결라인의 입구로 투입되어 센터링 및 로딩되어 클램핑된 다음 이동하면서 복수의 스크류(S)로 체결 및 고정된 다음, 출구로 언로딩 및 배출되면서 스크류(S) 체결이 완료된다.

상기 체결라인은 도 7에 예시한 것처럼, 스크류(S) 체결 대상 제품이 입구에 해당하는 A 화살표 방향으로 투입된 다음 일련의 작업공정에 의해 출구에 해당하는 B 화살표 방향으로 이동하면서 로딩되고 스크류가 체결되고 언로딩 및 배출되는 일련의 작업라인을 뜻한다.

상기 제품(또는 베이스)은 모델이나 크기 및 스크류 체결 조건 등에 따라 체결위치, 즉 체결좌표가 달라지므로, 체결라인의 입구측에 설치되는 인 비전(In Vision)(22)으로 베이스(3)의 상부 표면을 촬상하여 체결좌표를 얻고, 인 비전(22)으로 얻어진 체결좌표를 토대로 복수의 체결포인터가 설정(결정)되면, 복수의 너트런너(24)(26)(28)가 X, Y, Z축 운동기구에 의해 각각의 체결포인터로 이동하면서 복수의 스크류(S)를 체결하도록 함으로써 베이스(3)와 아웃케이스(2)의 스크류(S) 체결이 달성된다.

복수의 체결 스크류(S)에 의해 베이스(3)가 고정된 아웃케이스(2)는 배출 전에 체결라인의 출구측에 설치되는 아웃 비전(Out Vision)(30)에 의해 스크류(S)의 체결상태(또는 스크류 유/무)가 정상으로 판정되면 언로딩부(31) 및 리프트(29)에 의해 하강하여 언로딩 및 언클램핑되어 배출컨베어(32)로 배출된다.

본 발명은 체결불량 제품을 배출하는 NG 컨베어(33)가 더 포함되며, 아웃 비전(30)에 의해 체결상태가 불량으로 판정된 불량제품을 NG 컨베어(33)로 이송시켜 체결 상태가 불량인 경우 작업자의 수작업으로 정상 처리하거나 스크류(S)를 교체시켜 정상 체결하고, 또한 스크류(S)가 미 체결된 체결포인터에는 작업자가 수동으로 스크류(S)를 체결시켜 정상 체결상태로 처리한 다음 NG 컨베어(33)의 출구를 통하여 배출함으로써 체결라인의 정체 또는 정지요인이 제거되어 생산성 저하가 방지된다.

도 2는 본 발명 일 예로 도시한 스크류(S) 체결 과정 흐름도로, 체결 대상 제품(또는 부품), 예컨대 일반세탁기의 아웃케이스(2)와 베이스(3)를 체결라인(흐름방향)으로 투입하는 단계(S1 단계), 체결 대상 제품의 체결위치(중심)를 맞추는 센터링 단계(S2 단계), 리프트(Lift)로 체결 대상 제품을 상승시켜 체결라인에 로딩하는 단계(S3 단계), 로딩된 체결 대상 제품을 클램핑(Clamping)하는 단계(S4 단계), 체결라인의 입구측에 위치하는 인 비전(In Vision)(22)으로 체결 대상 제품을 촬영하여 체결좌표를 얻는 단계(S5 단계), 얻어진 체결좌표를 토대로 제어부가 복수의 체결포인터를 설정(결정)하는 단계(S6 단계), 너트런너(24)(26)(28)가 복수의 체결포인터로 이동하면서 체결 대상 제품에 스크류를 체결하는 단계(S7 단계), 체결라인의 출구측에 위치하는 아웃 비전(Out Vision)(30)으로 스크류가 체결된 제품을 촬영하여 스크류 체결상태(또는 스크류 유/무)를 확인하는 단계(S8 단계), 체결상태가 정상으로 판정된 스크류 체결제품을 배출라인으로 이송하는 단계(S9 단계), 배출라인으로 이송된 스크류 체결제품을 언클램핑(Unclamping)하는 단계(S9 단계), 언클램핑된 스크류 체결제품을 리프트(29)로 하강 및 언로딩시켜 배출컨베어(32)에 안착시키는 단계(S10 단계), 배출컨베어(32)를 이용하여 언로딩된 스크류 체결제품을 배출하는 단계(S11)로 된다.

도 3은 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결 에러(Error)가 발생된 경우의 처리 흐름도로, 체결 대상 제품(또는 부품), 예컨대 일반세탁기의 아웃케이스(2)와 베이스(3)를 체결라인(흐름방향)으로 투입하는 단계(S1 단계), 체결 대상 제품의 체결 위치(중심)를 맞추는 센터링 단계(S2 단계), 리프트(19)로 체결 대상 제품을 상승시켜 체결라인에 로딩하는 단계(S3 단계), 로딩된 체결 대상 제품을 클램핑(Clamping)하는 단계(S4 단계), 체결라인의 입구측에 위치하는 인 비전(In Vision)(22)으로 체결 대상 제품을 촬영하여 체결좌표(또는 체결위치, 또는 체결위치값)를 얻는 단계(S5 단계), 얻어진 체결좌표를 토대로 복수의 체결포인터를 설정(결정)하는 단계(S6 단계), 너트런너(24)(26)(28)가 복수의 체결포인터로 이동하면서 체결 대상 제품에 스크류를 체결하는 단계(S7 단계), 체결라인의 출구측에 위치하는 아웃 비전(Out Vision)(30)으로 스크류가 체결된 제품을 촬영하여 스크류 체결상태(또는 스크류 유/무)를 확인하는 단계(S8 단계), 체결상태가 불량으로 판정된 경우 불량 제품을 NG 컨베어(33)로 이송하는 단계(S13 단계), NG 컨베어(33)로 이송된 제품의 체결상태를 정상으로 처리하는 단계(S14 단계), NG 컨베어(33)를 이용하여 정상 처리된 제품을 배출하는 단계(S15)로 된다.

도 4는 본 발명 일 예로 도시한 스크류 체결시스템의 평면도이고, 도 5는 측면도이고, 도 6은 정면도이고, 도 7, 도 8은 요부 평면도이다.

본 발명은 일반세탁기의 아웃케이스(2) 위에 베이스(3)가 결합된 상태의 체결 대상 제품을 준비하여 체결라인으로 투입하게 되며, 투입된 제품은 모델이나 종류, 크기 등에 따라 스크류(S)의 체결 개수 및 체결 위치가 상이하므로, 인 비전(22)을 이용하여 스크류 체결위치를 인식한 다음 스크류 체결위치를 설정(확정)함으로써 너트런너(24)(26)(28)의 이동동선이 설정되어 해당 체결위치로 이동하면서 복수의 스크류(S)를 체결시켜 아웃케이스(2)와 베이스(3)가 복수의 스크류(S)에 의해 견고하게 체결 고정된다.

본 발명 스크류 체결시스템(15)은, 체결 대상 제품을 체결라인으로 로딩시킬 수 있도록 센터링하는 센터링 수단과, 센터링된 제품을 이송하는 이송수단(17)과, 상기 체결라인의 입구측에 설치되고 클램핑 높이와 체결높이(스크류 체결높이)로 상승 및 로딩시키는 리프트(19) 및 로딩부(20), 상기 리프트(19)에 의해 상승된 제품을 클램핑하는 클램핑 수단(35)(36)과, 상기 체결라인의 입구측에 설치되고 체결라인에 로딩된 제품의 체결좌표를 얻는 인 비전(In Vision)(22)과, 상기 인 비전(22)에 의해 얻어진 체결좌표로 제품의 체결포인터를 결정하고 스크류 체결시스템(15)을 제어하는 제어부(39)와, 상기 클램핑 수단(35)(36)을 후속공정으로 이동 및 복귀시켜 제품을 후속공정으로 이동시키는 이동수단(60)과, 상기 이동수단(60)에 의해 이동된 제품의 체결포인터에 각각의 스크류(S)를 체결시키는 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 너트런너(24)(26)(28)와, 상기 너트런너(24)(26)(28)로 스크류(S)를 공급하는 파츠피더(34) 및 스크류 공급부(스크류 공급라인)와, 상기 체결라인의 출구측에 설치되고 제품의 스크류(S) 체결상태를 확인하는 아웃 비전(Out Vision)(30)과, 상기 체결라인의 출구측에 설치되고 체결상태가 정상인 제품을 배출라인으로 하강 및 언로딩시키는 리프트(29) 및 언로딩부(31)와, 상기 언로딩된 제품을 배출시키는 배출컨베어(32)를 포함한다.

상기 배출컨베어(32)에 교차 설치되어 체결불량 제품을 정상 배출방향과 교차되는 방향으로 배출시키는 NG 컨베어(33)가 더 포함되며, 아웃 비전(30)에 의해 체결상태가 불량으로 판정된 불량제품은 NG 컨베어(33)로 이송시켜 체결 상태가 불량인 경우 정상 상태로 처리하거나 스크류(S)를 교체시켜 정상 체결하고, 또한 스크류(S)가 미 체결된 체결포인터에는 스크류(S)를 체결시켜 정상 체결상태로 처리한 다음 NG 컨베어(33)의 출구를 통하여 배출된다.

상기 센터링 수단은, 제품의 모델별 센터링 유니트에 의해 센터링되도록 다양한 모델의 제품을 체결시켜 조립할 수 있게 되며, 타 산업분야에 사용되는 구성과 방법이므로 본 발명에서는 자세한 설명을 생략한다.

도 10은 하부에 위치하는 아웃케이스(2)를 도시한 것이고, 도 11은 아웃케이스(2) 위에 얹히거나 결합되는 베이스(3)를 도시한 것으로, 아웃케이스(2)의 테두리 부분에 형성되는 평면부(2a)에는 스크류(S)가 체결되는 복수의 체결구멍(2b)이 소정 위치에 각각 형성되고, 상기 복수의 체결구멍(2b)에 대응하는 위치의 베이스(3)의 가장자리 부분에 스크류(S) 삽입구멍(3c)이 각각 형성되며, 상기 체결구멍(2b)의 일측, 또는 체결구멍(2b) 양측에는 결합돌기(2c)가 형성되고, 삽입구멍(3c)의 일측 또는 삽입구멍(3c) 양측에는 상기 결합돌기(2c)가 결합되는 결합구멍(3d)이 각각 형성된다. 따라서 아웃케이스(2) 상부에 결합되는 베이스(3)의 전후 유동 및 좌우 유동과 외력(外力) 등에 의한 유동이 방지되므로 스크류(S)를 양호하게 체결할 수 있게 된다.

상기 스크류(S)는 파츠피더(34)와 스크류 공급부를 통하여 낱개씩 공급되면서 너트런너(24)(26)(28)에 의해 삽입구멍(3c)에 끼워진 다음 체결구멍(2b)으로 체결되어 아웃케이스(2)와 베이스(3)가 견고하게 결합 된다.

상기 삽입구멍(3c)은 스크류(S)가 끼워지는 구멍으로 스크류 체결포인터가 되며, 도 11에서는 검은점으로 스크류 체결포인터가 예시되며, 상기 스크류 체결포인터는 인 비전(22)에 의해 촬상되고 제어부(39)에 의해 설정된다.

상기 스크류 체결포인터는, 복수의 너트런너(24)(26)(28)로 구성된 단위 체결수단, 예컨대 제1 체결부(23)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(24)로 제품의 체결포인터, 이를테면 모서리 부분에 위치하는 복수의 체결포인터에 스크류(S)를 각각 체결하고, 제1 체결부(23)의 후단에 위치하는 제2 체결부(25)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(26)로 제품의 체결포인터, 이를테면 좌우 양측에 위치하는 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하고, 제2 체결부(25)의 후단에 위치하는 제3 체결부(27)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(28)로 제품의 체결포인터, 이를테면 전후 양측에 위치하는 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하는 방법으로 분담시켜 체결함으로써 생산성이 크게 향상되며, 바람직한 방법이다.

상기 아웃케이스(2)와 베이스(3)의 중앙에는 아웃터브(4)와 인너터브(6)와 구동모터(8) 및 동력전달수단 등이 설치될 수 있도록 공간부(2d)(3b)가 각각 형성되고, 베이스(3)의 바닥에는 복수의 보강편(3a)이 가로방향 및 세로방향으로 각각 형성된다.

본 발명에서 체결라인은, 스크류(S)를 체결하기 위하여 투입되는 제품을 센터링하는 센터링부와, 센터링된 제품을 체결위치(체결높이)로 상승시켜 클램핑하는 로딩부(20)와, 로딩된 제품의 상부를 인 비전(22)으로 촬상하여 스크류(S)가 체결되는 복수의 체결포인터를 얻는 체결포인터 획득부(21)와, 제품의 일부분에 복수의 스크류(S)를 1차로 체결하는 제1 체결부(23)와, 1차 체결된 제품의 다른 부분에 복수의 스크류(S)를 체결하는 제2 체결부(25)와, 2차 체결된 제품의 또 다른 부분에 복수의 스크류(S)를 체결하는 제3 체결부(27)와, 스크류(S) 체결이 완료된 제품을 촬상하여 스크류(S) 체결 상태를 확인하는 아웃 비전(30)과, 스크류(S)가 정상으로 체결된 정상제품을 언클램핑시켜 배출부로 하강시키는 언로딩부(31)와, 언로딩된 정상제품을 배출시키는 배출컨베어(32)로 구성되며, 스크류(S)가 불량으로 체결된 불량제품은 NG 컨베어(33)로 배출시키는 분리부로 구성된다.

상기 로딩부(20)의 하부에는 리프트(19)가 설치되고, 언로딩부(31)의 하부에는 다른 리프터(29)가 설치되고, 로딩부(20)의 상부에는 클램핑 수단(35)(36)이 설치되고, 체결포인터 획득부(21)의 상부에는 클램핑 수단(35s)(36s)과 인 비전(22)이 설치되고, 제1 체결부(23)의 상부에는 클램핑 수단(35t)(36t)과 너트런너(24)가 설치되고, 제2 체결부(25)의 상부에는 클램핑 수단(35u)(36u)과 너트런너(24)가 설치되고, 제3 체결부(27)의 상부에는 클램핑 수단(35v)(36v)과 너트런너(24)가 설치되고, 언로딩부(31)에는 아웃 비전(30)이 설치된다.

상기 클램핑 수단(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v)들은 앞서 기술한 클램핑 수단(35)(36)과 동일한 구성이다.

상기 클램핑 수단(35)(36)은, 가압수단과 안내수단에 의해 제품의 모서리 부분을 각각 클램핑하는 복수의 클램퍼로 구성된다.

상기 클램핑 수단(35)(36)은, 도 21~도 24에 도시한 것처럼, 지지판(351)의 상부면 전후에 설치되고 평행하는 한 쌍의 LM 레일(352)(353)과, LM 레일(352)(353)의 상부에 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(358)(356)과, 상기 LM 블럭(358)(356)의 상부면에 설치되어 LM 레일(352)(353)을 따라 직선 왕복 이동하는 제1, 2 슬라이드(357)(354)와, 상기 제1, 2 슬라이드(357)(354)의 전면으로 돌출되는 지지부(35a)(35b)와, 상기 지지부(35a)(35b)의 안쪽면과 정면에 각각 설치되는 클램퍼(35c)(35d)(35e)(35f)와, 상기 제1, 2 슬라이드(357)(354) 사이의 지지판(351) 부분에 축설치되는 스퍼어기어(361)와, 상기 스퍼어기어(361)의 전후측에 각각 치합되고 제1, 2 슬라이드(357)(354)에 고정되어 평행하는 랙기어(362)(363)와, 상기 지지판(351)에 브라켓(365)으로 고정되고 제1 슬라이드(357)를 좌우로 이동시키는 실린더(364)를 포함하여 구성된다.

상기 클램퍼(35c)(35d)(35e)(35f)는 우레탄, 고무, 연질 합성수지 중 적어도 어느 하나로 구성되어 제품의 압지면에 ?힘이나 스크레치 등이 발생하지 않는다.

상기 제1 슬라이드(357)를 좌우로 이동시키는 실린더(364)에 의해 제1 슬라이드(357)가 좌측 또는 우측으로 이동하면, 랙기어(363)에 의해 스퍼어기어(361)가 회전하고, 스퍼어기어(361)에 치합된 랙기어(362)가 직선 운동하게 되므로 제2 슬라이드(354)가 좌우로 이동된다.

즉, 도 21에서 실린더(364)의 로드(366)와 제1 슬라이드(357)가 연결편(367)으로 연결 및 고정되어 있으므로, 실린더(364)의 로드(366)가 돌출되면(C방향), 제1 슬라이드(357)와 랙기어(363)가 좌측 방향(E 방향으로 이동하고, 스퍼어기어(361)는 시계방향(D 방향)으로 회전하고, 스퍼어기어(361)에 치합된 다른 랙기어(362)는 우측 방향(F 방향)으로 이동하게 되므로 클램퍼(35c)(35d)가 벌어지거나 오무려지게 되므로, 제품의 모서리 부분, 예컨대 4개의 모서리 부분이 클램핑되거나 언클램핑 된다.

상기 클램핑 수단(35)(36)은, 전후진 수단에 의해 제품 방향으로 전진 또는 후진하게된다. 즉, 제품을 클램핑할 때 클램핑 수단(35)(36)을 제품 방향으로 전진시키고, 제품이 언클램핑 될 때 클램핑 수단(35)(36)을 제품 반대방향으로 후진시키게 된다.

도 25, 도 26은 상기 전후진 수단(50)을 도시한 것으로, 기대(40c) 상부에 설치되는 수평부재(51)와, 수평부재(51)의 상부면 양측에 설치되는 한 쌍의 축부재(52)(53)와, 축부재(52)(53)에 축 설치되는 볼스크류(54)과, 볼스크류(54)을 정역회전시는 감속모터(56) 및 동력전달수단과, 볼스크류(54)에 나사 결합되는 볼너트(55)로 구성되며, 상기 볼너트(55)의 상부에는 이동수단(60)이 설치되고, 이동수단(60) 상부에는 클램핑 수단(35)(36)이 설치되어 클램핑 수단(35)(36)이 제품 방향으로 전진 또는 후진하게 된다. 상기 동력전달수단은 감속모터(56)의 회전축에 고정되는 타이밍 풀리(57)와, 볼스크류(54)의 회전축에 고정되는 타이밍 풀리(58)와, 상기 타이밍 풀리(57)와 타이밍 풀리(58)를 연결하는 타이밍 벨트(59)로 구성되어 볼스크류(54)가 정회전 또는 역회전하면서 볼너트(55) 및 볼너트(55)에 고정된 수평부재(61)가 전진 또는 후진하게 되므로, 수평부재(61) 상부에 설치된 클램핑 수단(35)(36) 또한 따라서 전진 또는 후진하게 되며, 수평부재(61)는 도 19, 도 20, 도 25, 도 26과 같이 복수의 LM 가이드에 의해 전후진이 안내된다.

도 25는 전후진 수단(50)에 의해 클램핑 수단(35)(36)이 후진된 상태이고, 도 26은 감속모터(56)의 정회전(M방향으로 회전)에 의해 클램핑 수단(35)(36)이 K방향으로 전진, 또는 전진하여 제품의 모서리 부분을 클램핑한 상태이다.

상기 이동수단(60)은 도 7, 도 8, 도 19, 도 20, 도 25, 도 26과 같이 수평부재(61)의 상부면에 평행 설치되는 한쌍의 LM 레일(62)과, LM 레일(62)에 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(63)과, LM 블럭(63) 상부면에 고정되는 클램핑 수단(35)(36)의 지지판(351)과, 수평부재(61) 상부면 일측에 고정되는 한 쌍의 축부재(64)(67)와, 축부재(64)(67)에 축설치되는 볼스크류(66)와, 볼스크류(66)를 정역회전시는 감속모터(68)와, 볼스크류(66)에 나사 결합되는 볼너트(65)로 구성되며, 상기 볼너트(65)의 상부면에는 클램핑 수단(35)(36)의 지지판(351)이 고정되어 클램핑 수단(35)(36)(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v) 및/또는 클램핑 수단(35)(36)(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v)에 클램핑된 제품을 후속공정으로 이송한 다음 복귀할 수 있도록 구성된다.

즉, 감속모터(68)가 정회전하면, 볼스크류(66)가 정회전하고, 볼너트(65) 및 볼너트(65)에 고정된 지지판(351) 및 클램핑 수단(35)(36)(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v)들이 도 8, 도 20의 B방향(후속공정)으로 이동하여 제품을 전달하게 되며, 상기 제품 전달이 달성되면, 제품을 언클램핑 한 다음 감속모터(68)와 볼스크류(66)의 역회전에 의해 볼너트(65) 및 볼너트(65)에 고정된 지지판(351) 및 클램핑 수단(35)(36)(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v)들이 도 7, 도 19와 같이 A 반대방향으로 복귀하여 앞 공정에서 이동된 제품을 클램핑함으로써 소정의 작업이 이루어지게 된다.

상기 체결라인은, 제품의 일부분에 스크류(S)를 체결하는 제1 체결부(23)와, 제품의 다른 부분에 스크류(S)를 체결하는 제2 체결부(25)와, 제품의 또 다른 부분에 스크류(S)를 체결하는 제3 체결부(27)로 구성되어 파트별로 체결포인터를 분담하여 체결하게 된다.

체결라인의 로딩부(20)와 언로딩부(31)에 각각 설치되는 리프트(19)는, 복수의 받침부재(195)에 의해 지지되는 기대(196)와, 기대(196)의 상부면에 축 설치되는 볼스크류(206)와, 상기 볼스크류(206)를 정역회전시키는 모터(20M)와, 상기 볼스크류(206)에 체결되는 볼너트(207)와, 상기 볼너트(207) 전후에 핀(208)으로 각각 축설치되는 제1 지지대(200)의 하부와, 상기 볼너트(207)를 안내하는 LM 가이드와, 상기 기대(196)의 일측 상부면 전후에 축핀(203)으로 축설치되는 제2 지지대(201)의 하부와, 상기 제1, 제2 지지대(200)(201)가 "X" 형상으로 접철될 수 있도록 제1, 제2 지지대(200)(201)의 중간부에 축설치되는 축부재(202)와, 상기 제1 지지대(200)의 상부가 핀으로 축설치되는 플레이트(20a)와, 상기 제2 지지대(201)의 상부에 핀으로 축 설치되는 LM 블럭(204)과, 상기 LM 블럭(204)이 미끄럼 결합되고 플레이트(20a)의 저부면에 고정되는 LM 레일(205)을 포함하며, 상기 리프트(19)의 앞쪽에는 투입 및 센터링된 제품을 하강 상태의 리프트(19)로 이송하는 이송수단(17)이 설치된다.

상기 이송수단(17)은 제품의 하부면을 지지한 상태에서 후속공정으로 이송할 수 있도록 전후 한 쌍으로 구성되며, 리프트(19)는 이송수단(17) 사이에 설치되어 이송수단(17)에 의해 이송된 제품을 상승시킬 수 있도록 구성된다.

상기 이송수단(17)은, 복수의 받침부재(170)에 의해 지지되는 기대(171) 양측에 축 설치되는 구동 타이밍 풀리(174)와 피동 타이밍 풀리(172) 및 복수의 아이들 타이밍 풀리(173)(176)와, 텐션(장력)풀리(175)와, 상기 구동 및 피동 타이밍 풀리(174)(172) 및 아이들 타이밍 풀리(173)(176) 및 텐션 타이밍 풀리(175)를 연결하여 회전하는 타이밍 벨트(177)와, 상기 기대(171)에 설치되고 타이밍 벨트(177)를 떠받치는 가이드 레일(178)(179)과, 상기 구동 타이밍 풀리(174)를 정역회전시키는 감속모터(190) 및 동력전달수단을 포함하여 구성되어 타이밍 벨트(177) 위의 제품을 리프트(19)의 플레이트(20a) 상부면으로 이송하게 된다.

상기 동력전달수단은 감속모터(190)의 회전축에 고정되는 타이밍 풀리(192)와, 구동 타이밍 풀리(174)의 회전축(193)에 고정되는 타이밍 풀리(194)와, 타이밍 풀리(192)와 타이밍 풀리(194)를 연결하는 타이밍 벨트(191)로 구성되어 타이밍 벨트(177)로 동력이 전달되어 회전하게 된다.

상기 제품이 플레이트(20a) 상부면으로 이송되면, 리프트(19)의 모터(20M)가 회전하여 볼스크류(206)가 회전하면 볼너트(207)가 이동하면서 제1 지지대(200)의 하부가 모터(20M) 방향으로 이동하게 되므로, 제1, 2 지지대(200)(201)가 축부재(202)를 중심으로 오무려지면서 플레이트(20a)가 상승하게 되며, 따라서 플레이트(20a) 위의 제품이 클램핑 높이까지 상승하여 언로딩되고 클램핑 수단(35)(36)에 의해 모서리 부분이 클램핑 된다.

상기 플레이트(20a)의 저부면에는 복수의 받침부재(20b)가 수직으로 설치되어 플레이트(20a)의 과도한 하강이 방지되며, 받침부재(20b)의 저부면에는 고무 또는 연질의 합성수지 등으로 구성되는 완충부재(20c)가 고정되어 완충된다.

본 발명에서 체결라인 하부에는 도 12~도 17과 같이 제품의 하부를 지지하는(떠받치는) 복수의 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)가 설치되고, 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)의 저부면 양측에는 한 쌍의 실린더(21b)(23b)(25b)(27b)가 각각 설치되어 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)를 체결높이(또는 클램핑 높이)로 상승 또는 체결높이(또는 클램핑 높이) 이하로 하강시키게 된다.

상기 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)는, 체결높이로 로딩된 제품이 클램핑되거나 스크류(S)가 체결될 때 실린더(21b)(23b)(25b)(27b)에 의해 클램핑 높이 또는 체결높이로 상승할 수 있도록 제품을 안정적으로 받쳐주고, 스크류(S) 체결이 끝나면 클램핑 상태의 제품이 후속공정으로 이동할 수 있도록 실린더(21b)(23b)(25b)(27b)의 하강 동작에 의해 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)가 하강하고 제품 하부로부터 이격되므로 클램핑된 제품이 후속공정으로 이동할 수 있어서 공정간 이동이 방해되지 않는다.

상기 클램핑된 제품들이 이동수단(60)에 의해 후속공정으로 이동된 다음 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)가 상승하여 제품 하부를 지지하게 된다.

예컨대, 도 11과 같이 리프트(19)에 의해 클램핑 높이로 상승 로딩 및 클램핑된 로딩부(20)의 제품은 체결포인터 획득부(21)로 이동하고, 인 비전(22)에 의해 체결포인터가 획득된 체결포인터 획득부(21)의 제품은 제1 체결부(23)로 이동하고, 제1 체결부(23)에서 너트런너(24)에 의해 모서리 부분에 스크류(S)가 체결된 제품은 제2 체결부(25)로 이동하고, 제2 체결부(25)에서 너트런너(26)에 의해 좌우 양측에 스크류가 체결된 제품은 제3 체결부(27)로 이동하고, 제3 체결부(27)에서 너트런너(26)에 의해 전후 양측에 스크류가 체결된 제품은 언로딩부(31)로 이동하고, 언로딩부(31)에서 아웃 비전(30)에 의해 양부(정상/불량)가 확인된 제품은 배출 컨베어(32)로 배출되며, 도 12와 같이 체결포인터 획득부(21)와 제1 체결부(23)와 제2 체결부(25)와 제3 체결부(27)로 각각 이동된 제품들은 실린더(21b)(23b)(25b)(27b)의 상승 동작에 의해 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)가 상승하면서 제품의 하부가 각각 지지되므로 체결포인터 획득부(21)에서 체결포인터가 획득되고, 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)에서의 스크류(S)가 안정적으로 체결된다.

도 12~도 17은 체결과정의 일부를 예시한 것으로, 도 12는, 체결라인으로 투입된 제품이 로딩부(20)의 리프트(19)에 의해 상승하여 클램핑되기 전의 측면도로, 체결포인터 획득부(21)에 위치하는 제품은 인 비전(22)에 의해 촬상되어 체결포인터가 획득되고 있는 상태이고, 언로딩부(31)의 리프트(19)에 의해 상승된 제품은 아웃 비전(30)에 의해 스크류(S) 체결상태가 확인된다.

도 13은, 체결라인으로 투입된 제품이 센터링된 다음 이송수단(17)에 의해 로딩부(20)로 이송되고, 로딩부(20)의 제품은 클램핑 수단(35)(36)에 의해 클램핑되고, 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 제품은 클램핑 상태가 유지되고, 언로딩부(31)의 제품은 언클램핑된 다음 리프트(29)에 의해 하강하여 언로딩된 다음 배출컨베어(32)로 이송되는 상태이다.

도 14는, 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)에 위치하는 실린더(21b)(23b)(25b)(27b)의 상승 동작에 의해 받침대(21a)(23a)(25a)(27a)가 상승하면서 제품의 하부가 각각 지지되며, 너트런너(24)(26)(28)에 의해 복수의 스크류(S)가 안정적으로 체결되는 상태이다.

도 15는, 체결라인으로 투입된 제품이 센터링된 다음 이송수단(17)에 의해 로딩부(20)로 이송되어 리프트(19) 상부에 안착된 상태이고, 도 16은 리프트(19)의 상승에 의해 제품이 클램핑 높이로 상승하여 클램핑된 상태이고, 도 16은 로딩된 제품의 클램핑이 완료되어 체결라인을 따라 이동할 수 있도록 임무를 마친 리프트(19)가 하강하여 대기하는 상태이다.

본 발명에서 배출컨베어(32)는, 모터 및 동력전달수단에 의해 배출 방향으로 회전하고 제품이 안정적으로 얹힐 수 있도록 충분한 폭을 갖는 전후 한 쌍의 벨트컨베어를 포함하여 구성되며, 스크류(S)가 정상으로 체결된 제품이 배출된다.

상기 NG 컨베어(33)는, 도 8과 같이 전후 한 쌍의 배출컨베어(32) 사이에 직교방향으로 설치되는 복수의 롤러와, 상기 롤러를 구동시키는 구동수단 및 동력전달수단으로 구성되며, NG 신호에 의해 상기 배출컨베어(32) 보다 소정 높이로 상승하여 배출되는 불량 제품을 회수하게 되며, 회수된 불량 제품은 작업자의 수작업에 의해 처리되므로, 불량 제품이 배출되지 않는다.

도 27~도 30은 너트런너(24)(26)(28) 부분 도면으로, 실린더(244)에 의해 승강하는 감속모터(261)와, 파츠피더(34)로 부터 공급되는 스크류(S)를 소정 토크로 회전시켜 체결시키는 전동 드라이버(265)와, X, Y, Z축 운동기구와 LM 가이드 등을 포함하며, X, Y, Z축 운동기구에 의해 너트런너(24)(26)(28)가 제품의 체결포인터를 따라 X축 및 Y축 및 Z축으로 이동하면서 복수의 스크류(S)를 체결할 수 있도록 구성된다.

상기 X축 운동기구는, 지지판(24a) 상부면에 한 쌍의 축브라켓(24c)으로 양단이 축설치된 볼스크류(246)와, 상기 볼스크류(246)를 정회전 또는 역회전시키는 서보모터(24d)와, 볼스크류(246)에 나사 결합되는 볼너트(24f)와, 볼너트(24f) 상부에 고정되는 이동체(24g)로 구성된다.

따라서 서보모터(24d)가 정회전하면 볼스크류(246)가 정회전하고, 볼스크류(246)에 나사 결합된 볼너트(24f)가 전진하고, 볼너트(24f)에 고정된 이동체(24g)가 전진하게 되므로 너트런너(24)(26)(28)가 도 27의 G방향으로 전진 이동하게 되며, 반대로, 서보모터(24d)가 역회전하면 볼스크류(246)가 역회전하고, 볼스크류(246)에 나사 결합된 볼너트(24f)가 후진하고, 볼너트(24f)에 고정된 이동체(24g)가 후진하게 되므로 너트런너(24)(26)(28)가 도 27의 H방향으로 후진 이동하게 되므로, 복수의 스크류 체결포인터 중 특정 체결포인터의 X축에 너트런너(24)(26)(28)가 정지하게 된다.

상기 X축 운동기구는, 도 27과 같이 이동체(24g)의 상부면 양측에 평행 설치되는 LM 레일(26c)과, LM 레일(26c)에 각각 미끄럼 결합되고 지지판(24a)의 저부면에 설치되는 LM 블럭(26b)에 의해 X축 방향(도 27의 G 방향 및 H방향)으로 미끄럼 운동하게 된다.

상기 Y축 운동기구는, 이동체(24g)의 길이방향(볼스크류와 직교하는 방향) 상부에 수평으로 고정되는 랙기어(24h)와, 서보모터(25b)의 회전축에 고정되고 랙기어(24h)에 치합되는 피니언(25a)과, 서보모터(25b)가 고정되는 이동부재(25e)와, 이동부재(25e)의 수직부에 길이방향으로 평행 고정되는 상하 LM 블럭(25g)와, LM 블럭(25g)에 각각 미끄럼 결합되고 이동체(24g)의 수직면에 고정되는 LM 레일(25f)로 구성되고, 이동부재(25e)의 전면부에는 수직블럭(242)이 고정되고, 수직블럭(242)에는 너트런너(24)(26)(28)가 각각 설치된다.

따라서, 서보모터(25b)가 정회전하면 피니언(25a)이 정회전하고, 피니언(25a)에 치합된 랙기어(24h)는 도 27의 I방향으로 이동하게 되므로 너트런너(24)(26)(28) 또한 랙기어(24h)를 따라 도 27의 I방향으로 각각 이동하게 되며, 반대로, 서보모터(25d)가 역회전하면 피니언(25a)이 역회전하고, 피니언(25a)에 치합된 랙기어(24h)는 도 27의 J방향으로 이동하게 되므로 너트런너(24)(26)(28) 또한 랙기어(24h)를 따라 도 27의 J방향으로 이동하게 되므로, 복수의 스크류 체결포인터 중 특정 체결포인터의 Y축에 너트런너(24)(26)(28)가 정지하게 된다.

상기 랙기어(24h)는 LM 블럭(25g)과 LM 레일(25f)에 의해 Y축으로 미끄럼 운동하게 된다. 따라서 복수의 스크류 체결포인터 중 특정 체결포인터의 X축과 Y축, 예컨대 특정 체결포인터의 직상부에 체결도구인 너트런너(24)(26)(28)의 전동 드라이버(265)가 위치하게 된다.

상기 Z축 운동기구는, 수직블럭(242)의 상부 전면에 고정되는 수평부재(243)와, 수직블럭(242)의 하부 전면에 고정되는 수직 지지판(241)과, 수평부재(243)의 상부면에 수직으로 고정되는 실린더(244)와, 수평부재(243)를 관통하여 하부로 돌출되는 실린더 로드(245)와, 실린더 로드(245) 단부에 설치되는 길이조절부재(246)와, 길이조절부재(246)의 하단부에 설치되는 승강부재(247)와, 승강부재(247) 이면에 설치되는 LM 블럭(248)과, LM 블럭(248)에 미끄럼 결합되고 지지판(241)에 수직으로 설치되는 LM 레일(249)과, 승강부재(247)의 전면에 고정되는 수평부재(260)에 수직으로 설치되는 너트런너(24)(26)(28)로 구성된다.

상기 너트런너(24)(26)(28)는, 수평부재(260)의 상부면에 수직으로 설치되는 감속모터(261)와, 상기 수평부재(260)를 통과하여 하향 돌출되는 감속모터(261)의 회전축(262)과, 회전축(262)에 결합되는 결합체(263)와, 결합체(263) 내부에 설치되는 결합척(264)과, 결합척(264)에 분리 결합되는 전동 드라이버(265)와, 전동 드라이버(265) 단부에 구성되는 스크류 결합부(265a)로 구성되며, 전동 드라이버(265)의 하부에는 스크류(S)가 공급되는 스크류 공급부가 설치된다.

상기 스크류 공급부는, 실린더(244)와 LM 가이드에 의해 승강하고 스프링(289)에 의해 탄지되면서 체결포인터로 공급되는 스크류(S)의 상승이나 위치 이탈이 방지된다. 즉, 지지판(241)에 수직으로 설치된 LM 레일(249)에 미끄럼 결합되는 LM 블럭(268)과, 상기 LM 블럭(268)이 설치되고 스프링(289)에 의해 하향 탄지되는 탄지부재(267)와, 탄지부재(267)의 전면에 설치되고 관통하는 전동 드라이버(265)의 하부를 지지하는 지지부(266)로 구성되며, 스크류 공급부는 지지부(266) 하부에 설치된다.

상기 스크류 공급부는, LM 가이드에 의해 승강 안내되는 지지부(266) 하부에 설치된다. 상기 스크류 공급부는 몸체 일측에, 파츠피더(34)와 연결되어 낱개의 스크류(S)가 공기압이나 자유낙하 방식 등에 의해 스크류 공급부의 공간부(282)로 전달(공급)하는 호스(284)와, 스크류 공급부의 몸체 하부에 위치하고 호스(284)에 의해 공간부(282)로 전달되는 스크류(S)의 머리부가 걸림되어 안착하는 안착부(280)와, 지지판(241) 하부 양측에 체결부재(269a)로 설치되는 수평바(269)와, 양측 수평바(269)에 각각 설치되어 스크류(S)의 공급 유무를 감지하는 포토 인트럽트 방식(또는 반사식)의 투/수광센서(287)(288)와, 승강부재(247)와 탄지부재(267) 사이에 설치되어 탄지부재(267) 및 지지부(266)를 하향 탄지하는 스프링(289)을 포함하여 구성되며, 상기 투/수광센서(287)(288)에 의해 스크류(S) 공급이 확인되면 너트런너(24)(26)(28)의 전동 드라이버(265)가 하강 및 회전하면서 스크류(S)를 소정의 체결포인터에 체결하게 된다.

즉, X, Y축 운동기구에 의해 복수의 스크류 체결포인터 중 특정 체결포인터의 X축과 Y축, 예컨대 특정 체결포인터의 직상부에 너트런너(24)(26)(28)의 전동 드라이버(265)가 위치하고 수평바(269)가 베이스(3)의 상부면에 밀착되고, 수평바(269)의 안착부(280)가 특정 체결포인터 상부에 위치하는 상태에서, 파츠피더(34)에 의해 낱개의 스크류(S)가 호스(284)와 입구(283)를 경유하여 공간부(282)로 유입되어 스크류(S)의 공급과 안착이 완료되면, 스크류(S)의 단부가 수평바(269) 하부로 하향 돌출되므로 투/수광센서(287)(288)에 의해 스크류(S) 공급과 안착이 감지된다.

상기 스크류(S)의 공급이 감지되면 도 29와 같이 Y축 운동기구들인 실린더(244)의 동작에 의해 실린더 로드(245)가 하향 돌출되고, 실린더(244)의 하강동작에 의해 너트런너(24)(26)(28)와 전동 드라이버(265)가 하강하여 스크류 결합부(265a)가 스크류(S) 홈에 결합되고, 이어 감속모터(261)의 회전에 의해 전동 드라이버(265)가 감속회전하고 실린더(244)는 하강 동작하여 너트런너(24)(26)(28)를 체결 완료위치까지 계속 하강시키게 되므로 스크류(S)가 해당 체결포인터에 체결되며, 이러한 과정이나 방법으로 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 너트런너(24)(26)(28)가 X, Y, Z으로 이동하면서 복수의 스크류(S)를 각각 체결하게 된다.

상기 스크류(S)의 머리부가 걸림되는 안착부(280)는, 스크류 공급부의 몸체 하부에 구성되며, 몸체에 고정되는 축핀(280a)(280b)에 의해 좌우 한 쌍의 회동편(285)(286)이 축 설치되며, 도 28과 같이 스크류(S)의 머리부가 걸림되어 있다가 하강하는 전동 드라이버(265)에 의해 스크류(S)가 체결포인터에 체결되면 도 29와 같이 회동편(285)(286)의 하부가 축핀(280a)(280b)을 중심으로 벌어지고 스크류(S)의 머리부가 안착부(280)를 이탈하면서 베이스(3)의 체결포인터에 체결되며, 스크류(S)의 머리부가 완전히 빠져나가면 다음 번 스크류(S)가 안착될 수 있도록 회동편(285)(286)의 하부가 축핀(280a)(280b)을 중심으로 다시 오무려지게 된다.

상기 회동편(285)(286)의 하부는 스프링(도시안됨)의 탄지력 또는 자중에 의해 오무려져 있다가, 체결압력에 의해 벌어지도록 구성될 수 있다.

상기에서 지지부(266)의 하부에는 스크류(S) 체결위치와 정지위치를 감지하는 근접센서(281)가 설치되어 있어서 너트런너(24)(26)(28)의 하강과 감속모터(261)의 회전이 제어된다. 즉, Z축 운동기구에 의해 하강하는 너트런너(24)(26)(28)와 베이스(3)와의 근접거리를 감지하다가 체결위치에 도달하면 감속모터(261)를 회전시켜 전동 드라이버(265)가 회전하면서 스크류(S)를 체결포인터에 체결하게 되고, 실린더(244)의 하강동작에 의해 계속 하강하던 너트런너(24)(26)(28)가 정지위치에 도달하면 실린더(244)의 하강이 멈추고 감속모터(261)가 정지하면서 스크류(S)의 체결이 달성된다.

상기 스크류(S)의 체결상태는 감속모터(261)의 회전부하(또는 회전토크)로 체크 및 감지할 수 있다. 이를테면, 설정된 회전부하(또는 회전토크)에 이르면 스크류(S)가 정상 체결된 것으로 판단하여 감속모터(261)의 회전이 멈추고, 실린더(244)의 상승 동작에 의해 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 너트런너(24)(26)(28)가 상승하고, X축 운동기구 및 Y축 운동기구에 의해 너트런너(24)(26)(28)가 다음번 체결포인터로 이동하면, Z축 운동기구에 의해 너트런너(24)(26)(28)가 하강하여 스크류(S)의 자동 체결이 달성되도록 구성할 수 있다.

본 발명에서 체결라인의 입구측과 출구측에 각각 설치되는 인 비전(22)과 아웃 비전(30)은 암실 구조로 구성하거나, 또는 보호 케이스를 이용하여 외부광이나 가시광선의 영향을 받지않도록 함이 바람직하다.

본 발명 도 31~도 36은, 상기 인 비전(22) 및 아웃 비전(30)을 도시한 것으로 기대(40a) 상부에 고정되는 복수의 수직프레임(221)과, 수직프레임(221) 상부에 고정되는 수평프레임(222)(222a)(223)과, 상기 수평프레임(222)(222a)(223)의 상부면 중앙에 고정되는 고정판(224)과, 고정판(224)에 체결부재로 설치되어 높낮이와 기울기가 조절되는 지지판(226)과, 상기 지지판(226)의 저부면에 고정되는 수직부재(227)의 하단부에 설치되는 복수의 CCD 카메라(228)로 구성되어 하부의 베이스(3)를 촬상(촬영, 또는 촬영하여 필요한 영상을 얻는 것)할 수 있도록 구성되며, 체결라인의 입구측에 설치되는 인 비전(22)은 체결좌표를 얻을 수 있도록 베이스(3)의 상부면을 촬상하고, 체결라인의 출구측에 설치되는 아웃 비전(30)은 스크류(S)의 체결상태, 예컨대 제어부(39)가 스크류(S)의 유/무를 판단할 수 있도록 베이스(3)의 상부면을 촬상하게 된다.

상기 CCD 카메라(228)는 흑백 CCD 카메라보다는 컬러 CCD 카메라가 바람직하며, 줌인(Zoom in)과 줌아웃(Zoom out)이 가능하고 포커싱(Focusing)이 가능하며, 베이스(3)에 형성되는 복수의 체결구멍(2b)을 충분히 식별할 수 있는 해상도를 가진다.

상기 지지판(226)에 설치되는 CCD 카메라(228)는 고정판(224)과 지지판(226)을 연결하는 복수의 체결부재에 의해 높낮이와 기울기가 적절히 조절된다.

상기 체결부재는 고정판(224)과 지지판(226)에 형성되는 복수의 구멍에 각각 헐겁게 끼워지는 무두볼트(225)와, 상기 고정판(224)의 구멍에 끼워진 무두볼트(225)의 상하부에 각각 체결되어 무두볼트(225)가 고정판(224)에 고정되어 있도록 하는 상부 너트(225d) 및 하부 너트(225c)와, 상기 지지판(226)의 구멍에 각각 끼워지는 무두볼트(225)의 상하부에 체결되어 지지판(226)의 유동을 방지하는 상부 너트(225b) 및 하부 너트(225a)로 구성되어 지지판(226)의 높낮이와 기울기를 조절할 수 있도록 구성된다.

이를테면, 도 31~도 35와 같이 4개의 CCD 카메라(228)와 4개의 체결부재가 설치되는 경우, 지지판(226)에 위치하는(체결된) 상하부 너트(225a)(225b)를 이완시켜 지지판(226)의 높낮이 및 기울기를 적절히 조절한 다음 이완시켰던 상기 상하부 너트(225a)(225b)를 죄임시키면 지지판(226)의 높낮이 및 기울기를 최적의 상태로 조절할 수 있다.

따라서, CCD 카메라(228)의 촬상 방향이나 촬상 각도 및 촬상 높이 등을 최적의 상태로 조절할 수 있으며, CCD 카메라(228)의 포커싱(Focusing) 거리가 멀거나 가까운 경우, 지지판(226)의 높이를 상기의 방법으로 적절히 조절함으로써 CCD 카메라(228)의 포커싱(Focusing)에 도움을 주거나 포커싱을 달성할 수 있다.

물론, CCD 카메라(228)의 틸팅기능을 이용하여 촬상 방향이나 촬상 각도를 조절할 수 있음은 당연하다. 수직프레임(221)의 중간 부분은 수평부재(221a)에 의해 견고히 지지된다.

도 36은 본 발명 일 예로 도시한 제어부 회로블럭도로, PLC, 마이컴(MICOM), 중앙처리장치(CPU)등으로 구성되고 메모리가 구비된 제어부(39)의 입력에 체결 모델 선택이나 변경, 이송속도 설정, 전원의 온(ON)/오프(OFF), 이상 동작시 초기화(Reset), 체결 데이터 및 각종 데이터를 입력 및 설정할 수 있도록 복수의 키패드 및/또는 터치스크린 등으로 구성되는 설정부와, 각종 실린더의 동작 상태를 감지하거나 제한하는 실린더 센서와, 제품의 유/무 등을 감지하는 제품감지센서와, 체결라인의 입구측에 설치되는 인 비전(IV)과, 체결라인의 출구측에 설치되는 아웃 비전(OV)이 각각 접속된다.

상기 제어부(39)의 출력에는 각종 동작상태ㆍ동작모드ㆍ설정값ㆍ현재값ㆍ각종 기기의 동작상태나 각종 이상 등이 표시되고 터치스크린을 겸하는 표시부와, 타워램프나 부저 등으로 구성되는 경보부(AL)와, 각종 컨베어와, 실린더를 단속하는 솔레노이드밸브와, 각종 모터(또는 감속모터, 서보모터)와, 모터(또는 감속모터, 서보모터)의 동작 상태 위치 등을 검출하여 제어부(39)로 입력하는 엔코더와, 스크류(S)를 낱개씩 연속 공급하는 파츠피더(34)와, 스크류(S)를 체결시키는 너트런너(24)(26)(28)로 구성되며, 상기 너트런너(24)(26)(28)의 체결 데이터는 제어부(39)의 메모리 및 데이터 저장 컴퓨터(PC)로 입력 및 저장 처리된다.

상기 제어부(39)의 입출력에는 하드디스크, 플래시메모리, ROM(Read Only Memory), SSD(Solid State Driver) 등 다양한 형태의 기록매체로 구성되는 메모리부가 포함되며, 제어부(39)로 입/출력되는 데이터는 상기 메모리부에 저장 및 독출되고, 또한 갱신 저장된다.

상기 제어부(39)의 출력에는 도면으로 도시하지 않았지만 각종 엑츄에이터를 구동시키는 구동 드라이브가 접속되며, 상기 설정부는 통상의 키패드, 스위치군, 터치스크린 등을 각각 사용하거나 혼용할 수 있다.

상기 표시부는 전원공급 상태를 표시하는 전원표시등과, 각종 센서류 및 엑츄에이터 등의 동작상태가 표시되며, 액정디스플레이(LCD), 세븐 세그먼트, 발광다이오드 등으로 구성되거나 복합 구성되며, 상황여건에 따라 터치스크린으로 표시부를 구성하여 사용의 편의를 도모할 수도 있다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(2)--아웃케이스 (2a)--평면부
(2b)--체결구멍 (2c)--결합돌기
(3)--베이스 (3a)--보강편
(3d)--결합구멍 (3c)--삽입구멍
(15)--스크류 체결시스템 (17)--이송수단
(19)(29)--리프트 (20)--로딩부
(20a)--플레이트 (20b)(170)(195)--받침부재
(20c)--완충부재 (20M)--모터
(21)--체결포인터 획득부 (21a)(23a)(25a)(27a)--받침대
(21b)(23b)(25b)(27b)(244)(364)--실린더
(22)--인 비전(In Vision) (23)--제1 체결부
(24)(26)(28)--너트런너 (24a)--지지판
(24c)--축브라켓 (25a)--피니언
(24d)(25d)--서보모터 (25e)--이동바
(24f)(55)(65)(207)--볼너트 (24g)--이동체
(24h)(362)(363)--랙기어 (25)--제2 체결부
(25f)(26c)(62)(205)(249)(352)(353)--LM 레일
(25g)(26b)(63)(204)(248)(356)(358)--LM 블럭
(27)--제3 체결부 (30)--아웃 비전(Out Vision)
(31)--언로딩부 (32)--배출컨베어
(33)--NG 컨베어 (34)--파츠피더
(35)(36)(35s)(36s)(35t)(36t)(35u)(36u)(35v)(36v)--클램핑 수단
(35a)(35b)--지지부 (35c)(35d)(35e)(35f)--클램퍼
(39)--제어부 (40c)(171)(196)--기대
(50)--전후진 수단 (51)(61)(243)(260)--수평부재
(52)(53)(64)(67)(202)--축부재 (54)(66)(206)(246)--볼스크류
(56)(68)(190)(261)--감속모터 (60)--이동수단
(172)(173)(174)(175)(176)--타이밍 풀리 (177)--타이밍 벨트
(178)(179)--가이드 레일 (208)--핀
(200)--제1 지지대 (201)--제2 지지대
(203)--축핀 (221)--수직프레임
(222)(222a)(223)--수평프레임 (224)--고정판
(225)--무두볼트 (225a)(225c)--하부 너트
(225b)(225d)--상부 너트 (226)--지지판
(227)--수직부재 (228)--CCD 카메라
(241)--지지판 (242)--수직블럭
(247)--승강부재 (263)--결합체
(264)--결합척 (265)--전동 드라이버
(267)--탄지부재 (269)--수평바
(280)--안착부 (282)--공간부
(284)--호스 (287)(288)--투수광센서
(289)--스프링 (281)근접센서
(351)--지지판 (354)--제2 슬라이드
(357)--제1 슬라이드 (361)--스퍼어기어
(365)--브라켓 (366)--실린더 로드
(IV)--인 비전 (OV)--아웃 비전
(S)--스크류

Claims

체결 대상 제품을 체결라인으로 투입하는 단계;
상기 체결 대상 제품의 체결 중심을 맞추는 센터링 단계;
상기 센터링된 체결 대상 제품을 리프트로 상승시켜 체결라인에 로딩하는 단계;
상기 로딩된 체결 대상 제품을 클램핑하는 단계;
상기 클램핑된 체결 대상 제품을 체결라인 입구측에 설치된 인 비전으로 촬영하여 체결좌표를 얻는 단계;
상기 체결좌표를 토대로 적어도 하나 이상의 체결포인터를 결정하는 단계;
상기 체결포인터를 따라 너트런너가 이동하면서 스크류를 체결하는 단계;
상기 체결라인 출구측에 설치된 아웃 비전으로 스크류 체결 제품을 촬영하여 스크류 체결상태를 확인하는 단계;
상기 스크류 체결상태를 확인된 스크류 체결 제품을 상기 체결라인의 출구측에 설치된 리프트로 이송하여 언클램핑하는 단계;
상기 리프트가 하강하여 언클램핑된 스크류 체결 제품을 배출컨베어로 안착시키는 단계;
상기 배출컨베어에 안착된 스크류 체결 제품을 배출하는 단계;
를 포함하되,
상기 체결라인 출구측에 설치된 아웃 비전으로 스크류 체결 제품을 촬영하여 스크류 체결상태를 확인하는 단계에서,
체결상태가 불량으로 판정된 경우 불량 제품을 NG 컨베어(33)로 이송하는 단계(S13 단계);
NG 컨베어(33)로 이송된 제품의 체결 상태를 정상으로 처리하는 단계(S14 단계);
NG 컨베어(33)를 이용하여 정상 처리된 제품을 배출하는 단계(S15);
를 더 포함하는 스크류 체결방법.
삭제
체결 대상 제품을 체결라인으로 로딩시킬 수 있도록 센터링하는 센터링 수단;
센터링된 제품을 이송하는 이송수단(17);
체결라인의 입구측에 설치되고 클램핑 높이로 로딩시키는 리프트(19) 및 로딩부(20);
리프트(19)에 의해 상승된 제품을 클램핑하는 클램핑 수단;
체결라인에 로딩된 제품의 체결좌표를 얻는 인 비전(22);
인 비전(22)에 의해 얻어진 체결좌표로 제품의 체결포인터를 결정하고 스크류 체결시스템(15)을 제어하는 제어부(39);
클램핑 수단(35)(36)을 후속공정으로 이동 및 복귀시켜 제품을 후속공정으로 이동시키는 이동수단(60);
이동수단(60)에 의해 이송된 제품의 체결포인터에 각각의 스크류(S)를 체결시키는 제1, 2, 3 체결부(23)(25)(27)의 너트런너(24)(26)(28);
너트런너(24)(26)(28)로 스크류(S)를 공급하는 파츠피더(34) 및 스크류 공급부;
체결라인의 출구측에 설치되고 제품의 스크류(S) 체결상태를 확인하는 아웃 비전(30);
체결라인의 출구측에 설치되고 체결상태가 정상인 제품을 배출라인으로 하강 및 언로딩시키는 리프트(29) 및 언로딩부(31);
언로딩된 제품을 배출시키는 배출컨베어(32); 를 포함하고,
상기 클램핑 수단은,
지지판(351)의 상부면 전후에 설치되고 평행하는 한 쌍의 LM 레일(352)(353);
LM 레일(352)(353)의 상부에 각각 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(358)(356);
LM 블럭(358)(356)의 상부면에 설치되어 LM 레일(352)(353)을 따라 직선 왕복 이동하는 제1, 2 슬라이드(357)(354);
제1, 2 슬라이드(357)(354)의 전면으로 돌출되는 지지부(35a)(35b);
지지부(35a)(35b)의 안쪽면과 정면에 각각 설치되는 클램퍼(35c)(35d)(35e)(35f);
제1, 2 슬라이드(357)(354) 사이의 지지판(351) 부분에 축설치되는 스퍼어기어(361);
스퍼어기어(361)의 전후측에 각각 치합되고 제1, 2 슬라이드(357)(354)에 고정되어 평행하는 랙기어(362)(363);
지지판(351)에 브라켓(365)으로 고정되고 제1 슬라이드(357)를 좌우로 이동시키는 실린더(364);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
삭제
삭제
청구항 3에 있어서:
체결포인터는,
제1 체결부(23)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(24)로 제품의 체결포인터에 스크류(S)를 각각 체결하고,
제1 체결부(23)의 후단에 위치하는 제2 체결부(25)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(26)로 제품의 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하고,
제2 체결부(25)의 후단에 위치하는 제3 체결부(27)에 설치되는 적어도 하나 이상의 너트런너(28)로 제품의 체결포인터에 복수의 스크류(S)를 각각 체결하는 방법으로 분담시켜 체결하도록 함을 특징으로 하는 스크류 체결시스템.
청구항 3에 있어서:
클램핑 수단을 제품 방향으로 전후진시키는 전후진 수단(50)을 더 포함하되,
전후진 수단(50)은,
기대(40c) 상부에 설치되는 수평부재(51);
수평부재(51) 상부면 양측에 설치되는 한 쌍의 축부재(52)(53);
축부재(52)(53)에 축 설치되는 볼스크류(54);
볼스크류(54)을 정역회전시는 감속모터(56) 및 동력전달수단;
볼스크류(54)에 나사 결합되는 볼너트(55);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 7에 있어서:
전후진 수단(50)의 볼너트(55) 상부에 설치되어 클램핑된 제품을 후속공정으로 이송한 다음 복귀하는 이동수단(60)을 더 포함하되,
상기 이동수단(60)은,
수평부재(61)의 상부면에 평행 설치되는 한쌍의 LM 레일(62);
LM 레일(62)에 미끄럼 결합되는 복수의 LM 블럭(63);
LM 블럭(63) 상부면에 고정되는 클램핑 수단(35)(36)의 지지판(351);
수평부재(61) 상부면 일측에 고정되는 한 쌍의 축부재(64)(67);
축부재(64)(67)에 축설치되는 볼스크류(66);
볼스크류(66)를 정역회전시는 감속모터(68);
볼스크류(66)에 나사 결합되는 볼너트(65);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 3에 있어서:
리프트(19)는,
복수의 받침부재(195)에 의해 지지되는 기대(196);
기대(196) 상부면에 축 설치되는 볼스크류(206);
볼스크류(206)를 정역회전시키는 모터(20M);
볼스크류(206)에 체결되는 볼너트(207);
볼너트(207) 전후에 핀(208)으로 각각 축설치되는 제1 지지대(200)의 하부;
볼너트(207)를 안내하는 LM 가이드;
기대(196)의 일측 상부면 전후에 축핀(203)으로 축설치되는 제2 지지대(201)의 하부;
제1, 제2 지지대(200)(201)가 "X" 형상으로 접철될 수 있도록 제1, 제2 지지대(200)(201)의 중간부에 축설치되는 축부재(202);
제1 지지대(200)의 상부가 핀으로 축설치되는 플레이트(20a);
제2 지지대(201)의 상부에 핀으로 축 설치되는 LM 블럭(204);
LM 블럭(204)이 미끄럼 결합되고 플레이트(20a)의 저부면에 고정되는 LM 레일(205);
플레이트(20a)의 저부면에 수직으로 설치되는 복수의 받침부재(20b);
받침부재(20b)의 저부면에 고정되는 완충부재(20c);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 3에 있어서:
이송수단(17)은,
복수의 받침부재(170)에 의해 지지되는 기대(171) 양측에 축 설치되는 구동 타이밍 풀리(174)와 피동 타이밍 풀리(172) 및 복수의 아이들 풀리(173)(176)와, 텐션(장력)풀리(175)와;
구동 및 피동 타이밍 풀리(174)(172) 및 아이들 풀리(173)(176) 및 텐션 풀리(175)를 연결하여 회전하는 타이밍 벨트(177)와;
기대(171)에 설치되고 타이밍 벨트(177)를 떠받치는 가이드 레일(178)(179)과;
구동 타이밍 풀리(174)를 정역회전시키는 감속모터(190) 및 동력전달수단;
을 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 3에 있어서:
너트런너(24)(26)(28)는,
수평부재(260)의 상부면에 수직으로 설치되는 감속모터(261);
수평부재(260)를 통과하여 하향 돌출되는 감속모터(261)의 회전축(262);
회전축(262)에 결합되는 결합체(263);
결합체(263) 내부에 설치되는 결합척(264);
결합척(264)에 분리 결합되는 전동 드라이버(265);
전동 드라이버(265) 단부에 구성되는 스크류 결합부(265a);
X, Y, Z축으로 운동시키는 X, Y, Z축 운동기구;
를 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 11에 있어서:
X축 운동기구는,
지지판(24a) 상부면에 한 쌍의 축브라켓(24c)으로 양단이 축설치되는 볼스크류(246);
볼스크류(246)를 정역회전시키는 서보모터(24d);
볼스크류(246)에 나사 결합되는 볼너트(24f);
볼너트(24f) 상부에 고정되는 이동체(24g);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 11에 있어서:
Y축 운동기구는,
이동체(24g)의 길이방향 상부에 수평으로 고정되는 랙기어(24h);
서보모터(25b)의 회전축에 고정되고 랙기어(24h)에 치합되는 피니언(25a);
서보모터(25b)가 고정되는 이동부재(25e);
이동부재(25e)의 수직부에 길이방향으로 평행 고정되는 상하 LM 블럭(25g);
LM 블럭(25g)에 각각 미끄럼 결합되고 이동체(24g)의 수직면에 고정되는 LM 레일(25f);
을 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 11에 있어서:
Z축 운동기구는,
수직블럭(242)의 상부 전면에 고정되는 수평부재(243);
수직블럭(242)의 하부 전면에 고정되는 수직 지지판(241);
수평부재(243)의 상부면에 수직으로 고정되는 실린더(244);
수평부재(243)를 관통하여 하부로 돌출되는 실린더 로드(245);
실린더 로드(245) 단부에 설치되는 길이조절부재(246);
길이조절부재(246)의 하단부에 설치되는 승강부재(247);
승강부재(247) 이면에 설치되는 LM 블럭(248);
LM 블럭(248)에 미끄럼 결합되고 지지판(241)에 수직으로 설치되는 LM 레일(249);
을 포함하는 스크류 체결시스템.
청구항 3에 있어서:
스크류 공급부는,
몸체 일측에 파츠피더(34)와 호스(284)로 연결되어 낱개의 스크류(S)가 공급되는 공간부(282);
몸체 하부에 위치하고 호스(284)에 의해 공간부(282)로 전달되는 스크류(S)의 머리부가 걸림되는 안착부(280);
지지판(241) 하부 양측에 체결부재(269a)로 설치되는 수평바(269);
수평바(269)에 설치되어 스크류(S)의 공급 유무를 감지하는 투수광센서(287)(288);
승강부재(247)와 탄지부재(267) 사이에 설치되어 탄지부재(267) 및 지지부(266)를 하향 탄지하는 스프링(289);
지지부(266)의 하부에 설치되어 스크류(S) 체결위치와 정지위치를 감지하는 근접센서(281);
를 포함하는 스크류 체결시스템.
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