KR101607294B1 - 파이프 연결장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 고정부재; 상기 고정부재에 고정되는 제1 지지부; 상기 제1 지지부에 배치되며, 커넥터를 클램핑하는 커넥터 클램핑부; 상기 고정부재에 이동 가능하게 배치된 제2 지지부; 상기 제2 지지부에 배치되며, 파이프를 클램핑하는 파이프 클램핑부; 및 상기 고정부재에 고정되고 구동축이 상기 제2 지지부에 고정되어, 상기 제2 지지부를 클램핑된 상기 커넥터 방향으로 이동시켜 클램핑된 상기 파이프를 클램핑된 상기 커넥터에 장착시키는 장착 액추에이터;를 포함하는 파이프 연결장치를 제공한다.

Description

파이프 연결장치{APPARATUS FOR CONNECTING PIPES}
본 발명은 파이프 연결장치에 관한 것이며, 구체적으로 파이프와 부속품, 또는 파이프와 파이프의 조립을 자동화할 수 있는 파이프 연결장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 파이프 연결장치에 대한 측단면도이다.
이러한 도 1에 도시된 종래기술은 대한민국 등록특허 제10-0960602호(발명의 명칭: 합성수지관 연결장치 및 연결방법)에 게재된다.
도 1을 참조하면, 제1 및 제2 합성수지관(1, 1')은 이음관(11)과 밀착링(14)에 의해 체결되며, 열융착부(17)에 의한 열 융착, 및 고정을 위한 절개링(12) 등이 사용되고 있다.
이러한 종래기술에 따른 통상적인 파이프 연결장치(10)는 작업자가 직접 수동으로 양 파이프(1, 1')를 연결하여야 하며, 파이프 연결의 조립 공정이 복잡하고, 시간이 많이 걸리는 문제가 있다.
또한, 종래기술에 따른 파이프 연결장치 또는 방법은 단순한 직선 형상의 파이프의 경우 조립 공차에 대한 중요성이 비교적 미약하나, 파이프의 형상이 다양해지고 있는 현 실정상 문제가 발생할 수 있다.
즉, 복잡한 형상의 파이프(도 2 참조)와 파이프 부속품, 또는 적어도 두 개 이상의 복잡한 형상의 파이프 간의 조립시에는 조립 공차에 대한 정확성이 요구되므로 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 파이프와 부속품, 또는 파이프와 파이프 간의 조립을 자동화할 수 있는 파이프 연결장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 조립 공차가 정확하고, 불량율을 감소시키며, 생산성이 향상되는 파이프 연결장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 고정부재; 상기 고정부재에 고정되는 제1 지지부; 상기 제1 지지부에 배치되며, 커넥터를 클램핑하는 커넥터 클램핑부; 상기 고정부재에 이동 가능하게 배치된 제2 지지부; 상기 제2 지지부에 배치되며, 파이프를 클램핑하는 파이프 클램핑부; 및 상기 고정부재에 고정되고 구동축이 상기 제2 지지부에 고정되어, 상기 제2 지지부를 클램핑된 상기 커넥터 방향으로 이동시켜 클램핑된 상기 파이프를 클램핑된 상기 커넥터에 장착시키는 장착 액추에이터;를 포함하는 파이프 연결장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 제1 지지부는 상기 고정부재에 고정된 수직부와, 상기 수직부의 말단에서 절곡되어 형성되는 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 커넥터 클램핑부는, 커넥터의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 커넥터 안착부; 상기 커넥터 안착부에 안착된 상기 커넥터를 고정시키는 커넥터 고정부; 상기 수직부에 배치되어, 상기 커넥터 안착부를 전방으로 이동시키는 커넥터 이동 액추에이터; 및 상기 절곡부에 배치되어, 전방으로 이동된 상기 커넥터 안착부 방향으로 상기 커넥터 고정부를 이동시키는 커넥터 고정 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 커넥터 안착부 또는 커넥터 고정부에 배치되어 상기 커넥터의 안착 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 커넥터 안착부 또는 커넥터 고정부는 착탈 가능하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 파이프 클램핑부는, 상기 제2 지지부의 일측에 배치되며, 상기 파이프 일단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 안착부; 상기 파이프 안착부에 안착된 파이프를 고정시키는 파이프 고정부; 상기 제2 지지부의 타측에 배치되어, 상기 파이프 고정부를 파이프 안착부 방향으로 이동시키는 파이프 고정 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 지지부의 일측에 배치되며, 상기 파이프 타단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 배치 교정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 파이프 안착부, 파이프 배치 교정부 또는 파이프 고정부에 배치되어 상기 파이프의 안착 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 파이프 안착부, 파이프 배치 교정부 또는 파이프 고정부는 착탈 가능하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 지지부에 배치되며, 클립을 상기 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 클립 클램핑부는, 상기 제2 지지부에 돌출된 샤프트에 중앙부가 힌지 결합되며, 일측에 클립이 고정되는 고정홈이 대향되게 형성된 집게부; 상기 집게부의 타측에 삽입되어 상기 집게부의 타측을 이격시키는 이격부; 및 상기 제2 지지부에 고정되며, 상기 이격부를 상기 집게부의 타측으로 이동시키는 클립 액추에이터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 집게부의 대향면에는 일측과 타측이 연결되어 상기 이격부가 상기 집게부에서 해제시 상기 집게부에 복귀력을 제공하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 고정홈에 배치되어 상기 클립의 안착 여부를 감지하는 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 커넥터는 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀 및 제2 연통홀을 포함하고, 상기 제2 지지부, 파이프 클램핑부 및 장착부는 상기 제1 연통홀 또는 제2 연통홀에 대응되는 방향에 두 개씩 배치되며, 상기 두 개의 제2 지지부에 각각 배치되며, 클립을 두 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 커넥터는 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀을 포함하고, 상기 제2 지지부, 파이프 클램핑부 및 장착부는 상기 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀에 대응되는 방향에 세 개씩 배치되며, 상기 세 개의 제2 지지부에 각각 배치되며, 클립을 세 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 파이프와 부속품, 또는 파이프와 파이프 간의 조립 공차가 정확하며, 신속하게 조립할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 파이프 조립 공정을 자동화하여 생산성이 향상되고, 제조비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 파이프 연결장치에 대한 측단면도.
도 2는 파이프, 커넥터 및 클립이 조립된 것을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 부분 사시도.
도 5는 도 3에 도시된 파이프 연결장치를 후측에서 바라본 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 클립 클램핑부의 작동 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 구동순서를 도시한 플로우 차트.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 파이프, 커넥터 및 클립이 조립된 것을 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 조립된 파이프(20)는 크게 제1 파이프(21), 제2 파이프(22) 및 커넥터(23)를 포함하며, 조립된 커넥터(23)와 파이프(21, 22) 부분을 다시 한 번 견고히 고정시키는 클립(24)을 포함할 수 있다.
도시된 것과 같이, 조립된 파이프(20)는 유입구(21a)에서 배출구(22a)까지 관로가 직선이 아닌 복잡한 형상을 지닌다. 이러한 조립된 파이프(20)는 자동차의 내연기관 또는 각종 기계장치에 조립되므로, 정밀한 조립 공차가 요구된다.
이러한 파이프(20)는 금속관 또는 고무 호스와 같은 비금속관으로 형성될 수 있으며, 실시예에서는 고무 호스(rubber hose)로서 실시되고 있다.
도 2에 도시된 것은 파이프 두 개가 연결된 2-way 방식이나, 본 발명의 기술적 사상은 단일 파이프, 커넥터 또는 클립이 연결되는 1-way 방식에도 적용될 수 있으며, n개의 파이프, n개의 연통홀이 형성된 커넥터, 또는 n개의 클립을 조립하는 n-way 방식에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 직선 형태의 파이프에도 적용될 수 있으나, 도 2에 도시된 2-way 파이프를 연결하는 장치 구성을 일례로 이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 부분 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 파이프 연결장치를 후측에서 바라본 도면이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 클립 클램핑부의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 3을 기준으로, 이하, z 방향은 지면에서 수직인 방향을 의미하고, x 방향은 두 개의 제2 지지부(130)의 이동 방향을 의미하고, y 방향은 상기 x 방향과 y 방향에 각각 수직인 방향을 의미한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치(100)는 고정부재(110), 제1 지지부(120), 제2 지지부(130), 커넥터 클램핑부(140), 파이프 클램핑부(150) 또는 장착 액추에이터(160)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치(100)는 클립 클램핑부(170)를 더 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 고정부재(110)는 상측면(111)을 제외한 각 면이 개방된 육면체의 프레임으로 구현될 수 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 상기 고정부재(110)는 상측면(111) 중앙부에 후술할 제2 지지부(130), 파이프 클램핑부(150) 및 클립 클램핑부(170)가 배치될 수 있도록 개구(111a)가 형성될 수 있으며, 이러한 개구(111a) 안에서 상기 파이프 클램핑부(150)가 이동될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 지지부(120)는 상기 고정부재(110)에 고정되며, 상기 고정부재(110)에 고정된 수직부(121)와, 상기 수직부(121)의 말단에서 절곡되어 형성되는 절곡부(122)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 커넥터 클램핑부(140)는 상기 제1 지지부(120)에 배치되며, 커넥터(23)를 클램핑할 수 있다.
구체적으로, 상기 커넥터 클램핑부(140)는 커넥터(23)의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 커넥터 안착부(141)를 포함할 수 있으며, 이러한 커넥터 안착부(141)는 커넥터(23)의 형상에 따라 다른 형상을 가지는 것이 효율적이므로, 후술할 커넥터 이동 액추에이터(142)의 구동축에 착탈 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 클램핑부(140)는 커넥터 고정부(143)를 포함할 수 있으며, 상기 커넥터 고정부(143)는 상기 커넥터 안착부(141)에 안착된 상기 커넥터(23)를 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 커넥터 고정부(143)는 상기 커넥터 안착부(141)에 안착된 커넥터(23)의 상부를 하측으로 가압하여 커넥터(23)를 고정시킬 수 있다. 이러한 커넥터 고정부(143) 또한 커넥터(23)의 형상에 따라 다른 높이를 가지는 것이 효율적이므로, 후술할 커넥터 고정 액추에이터(144)의 구동축에 착탈 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 클램핑부(140)는 상기 수직부(121)에 배치되어, 상기 커넥터 안착부(141)를 전방으로 이동시키는 커넥터 이동 액추에이터(142)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 커넥터 이동 액추에이터(142)는 공압 실린더로써 구현될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 클램핑부(140)는 상기 절곡부(122)에 배치되어, 전방으로 이동된 상기 커넥터 안착부(141) 방향으로 상기 커넥터 고정부(143)를 이동시키는 커넥터 고정 액추에이터(144)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 커넥터 고정 액추에이터(144)는 공압 실린더로써 구현될 수 있다.
또한, 일실시예는 상기 커넥터 안착부(141) 또는 커넥터 고정부(143)에 배치되어 상기 커넥터(23)의 안착 여부를 감지하는 커넥터 감지센서(145)를 더 포함할 수도 있다. 커넥터(23)가 커넥터 안착부(141) 또는 고정부에 제대로 감지되지 아니할 경우, 이러한 커넥터 감지센서(145)로 인하여 상기 커넥터 클램핑부(140)의 구동을 정지시킬 수 있으며, 불량품 또는 제품의 파손을 방지할 수 있다.
요컨대, 도 3과 같이 커넥터 안착부(141)가 y축을 기준으로 후진해 있는 상태에서, 상기 커넥터 안착부(141)에 커넥터(23)가 안착되면, 상기 커넥터 이동 액추에이터(142)는 y축을 기준으로 전방을 향해 상기 커넥터 안착부(141)를 이동시키고, 상기 커넥터 고정 액추에이터(144)는 z축을 기준으로 상기 커넥터 고정부(143)를 하측으로 이동시켜 커넥터(23)를 가압함으로써, 커넥터(23)의 클램핑 구동이 완성된다. 이 후, 파이프(21, 22)와 조립이 완료되면 역순으로 커넥터 클램핑부(140)의 구동이 진행될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 제2 지지부(130)는 상기 고정부재(110)에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 이러한 제2 지지부(130)는 대략적으로 z축 방향으로 배치되는 긴 직사각형 형상으로 구현될 수 있으며, 상기 고정부재(110)에 고정되어 있는 후술할 장착 액추에이터(160)의 구동축에 고정되어 x축 방향으로 이동될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 파이프 클램핑부(150)는 상기 제2 지지부(130)에 배치되며 파이프를 클램핑할 수 있다.
구체적으로, 상기 파이프 클램핑부(150)는 상기 제2 지지부(130)의 일측에 배치되며, 상기 파이프 일단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 안착부(151)를 포함할 수 있다. 상기 파이프 안착부(151)는 파이프의 절곡 형상 및 직경에 따라 다른 형상을 가지는 것이 효율적이므로, 상기 제2 지지부(130)의 일측에 착탈 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 파이프 클램핑부(150)는 파이프 고정부(153)를 포함할 수 있으며, 상기 파이프 고정부(153)는 상기 파이프 안착부(151)에 안착된 상기 파이프를 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 파이프 고정부(153)는 상기 파이프 안착부(151)에 안착된 파이프의 상부를 하측으로 가압하여 파이프를 고정시킬 수 있다. 이러한 파이프 고정부(153) 또한 파이프의 형상에 따라 다른 형상을 가지는 것이 효율적이므로, 후술할 파이프 고정 액추에이터(154)의 구동축에 착탈 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 파이프 클램핑부(150)는 상기 제2 지지부(130)의 타측에 배치되어, 상기 파이프 고정부(153)를 파이프 안착부(151) 방향으로 이동시키는 파이프 고정 액추에이터(154)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 파이프 고정 액추에이터(154)는 공압 실린더로써 구현될 수 있다.
또한, 일실시예의 파이프 클램핑부(150)는 상기 제2 지지부(130)의 일측에 배치되며, 상기 파이프 타단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 배치 교정부(152)를 더 포함할 수 있다. 이러한 파이프 배치 교정부(152)는 파이프(21, 22)와 부속품(23, 24), 또는 파이프(21)와 파이프(22)의 조립 공차를 정확하게 유도하기 위함이다. 즉, 상기 파이프 안착부(151)에 파이프(21, 22) 일단이 정확하게 안착되고, 상기 파이프 배치 교정부(152)에 파이프(21, 22) 타단이 정확히 안착되면, 상기 파이프(21, 22)의 조립공차가 정확해질 수 있다. 따라서, 이러한 파이프 배치 교정부(152)는 착탈 가능하게 상기 제2 지지부(130) 일측에 배치될 수 있다.
또한, 일실시예는 상기 파이프 안착부(151), 파이프 배치 교정부(152) 또는 파이프 고정부(153)에 배치되어 상기 파이프의 안착 여부를 감지하는 파이프 감지센서(155)를 더 포함할 수도 있다. 파이프가 상기 파이프 안착부(151), 파이프 배치 교정부(152) 또는 파이프 고정부(153)에 제대로 감지되지 아니할 경우, 이러한 파이프 감지센서(155)로 인하여 상기 파이프 클램핑부(150)의 구동을 정지시킬 수 있으며, 불량품 또는 제품의 파손을 방지할 수 있다.
요컨대, 상기 커넥터 클램핑부(140)의 구동이 완성되면, 상기 커넥터(23)에 형성된 연통홀(미도시)의 위치는 상기 파이프(21, 22)의 일단과 대응되게 위치된다. 이 후, 상기 파이프 클램핑부(150)의 파이프 안착부(151) 및 파이프 배치 교정부(152)에 파이프(21, 22)가 정확히 안착되면, 상기 파이프 고정 액추에이터(154)가 상기 파이프 안착부(151) 방향으로 구동되어 상기 파이프 고정부(153)가 파이프(21, 22)를 고정한다. 이 후, 후술할 장착 액추에이터(160)에 의해 상기 제2 지지부(130)를 상기 커넥터(23) 방향으로 구동되어 상기 파이프(21, 22)가 상기 커넥터(23)의 연통홀에 삽착될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 일실시예는 상기 고정부재(110)에 고정되고 구동축이 상기 제2 지지부(130)에 고정되어, 상기 제2 지지부(130)를 클램핑된 상기 커넥터(23) 방향으로 이동시켜 클램핑된 상기 파이프를 클램핑된 상기 커넥터(23)에 장착시키는 장착 액추에이터(160)를 포함할 수 있다. 이러한 장착 액추에이터(160)의 구동축의 방향은 상기 커넥터 안착부(141)에 안착된 커넥터(23)의 연통홀과 대응되는 방향으로 배치된다. 이러한 장착 액추에이터(160)는 공압 실린더로써 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예는 클립 클램핑부(170)를 더 포함할 수 있다. 파이프가 커넥터(23)의 연통홀에 삽착되어 견고하게 체결된다고 하여도, 상기 파이프와 연통홀이 체결된 부위에 클립(24)을 체결하여 더욱 사용에 따른 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
도 3 및 도 6을 참고하면, 상기 클립 클램핑부(170)는 상기 제2 지지부(130)에 배치되며, 클립(24)을 상기 파이프(21, 22)의 일단 외주면에 장착시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 클립 클램핑부(170)는 상기 제2 지지부(130)에 돌출된 샤프트(131)에 중앙부가 힌지 결합되며, 일측에 클립(24)이 고정되는 고정홈(171a)이 대향되게 형성된 집게부(171)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 클립 클램핑부(170)는 상기 집게부(171)의 타측에 삽입되어 상기 집게부(171)의 타측을 이격시키는 이격부(172)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 이격부(172)는 후술할 클립 액추에이터(173)의 구동축에 배치될 수 있다. 즉, 상기 이격부(172)의 폭은 상기 집게부(171) 타측의 평소 폭보다 크게 형성되어 상기 집게부(171) 타측에 삽입 시 상기 집게부(171) 타측을 상호 이격시킬 수 있다.
또한 상기 클립 클램핑부(170)는 상기 이격부(172)를 상기 집게부(171)의 타측으로 이동시키는 클립 액추에이터(173)를 포함하며, 이러한 클립 액추에이터(173)는 상기 제2 지지부(130)에 고정되어 배치될 수 있으며, 공압 실린더로써 구현될 수 있다.
또한, 상기 집게부(171)의 대향면에는 일측과 타측이 연결되어 상기 이격부(172)가 상기 집게부(171)에서 해제시 상기 집게부(171)에 복귀력을 제공하는 스프링(174)을 더 포함할 수 있다. 클립(24)이 고정된 집게부(171)의 일측은 상기 이격부(172)의 구동에 의해 상호 인접하게 되고 클립(24)이 벌려지지만, 상기 이격부(172)가 원상태로 복귀하면, 벌려진 클립(24)의 복귀력에 의해 집게부(171) 일측 및 타측은 초기 상태로 복귀할 수 있다. 그러나, 클립(24)이 불량품일 수 있으므로, 별도의 스프링(174)을 두어 더욱 확실한 집게부(171) 구동을 도모할 수 있는 것이다.
또한, 실시예는 상기 고정홈(171a)에 배치되어 상기 클립(24)의 안착 여부를 감지하는 클립 감지센서(175)를 더 포함하여, 클립(24)이 상기 고정홈(171a)에 제대로 안착되지 아니할 경우, 이러한 클립 감지센서(175)로 인하여 상기 클립 클램핑부(170)의 구동을 정지시킬 수 있으며, 불량품 또는 제품의 파손을 방지할 수 있다.
요컨대, 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 이격부(172)가 집게부(171)의 타측으로 삽입되면, 상기 힌지부의 회동으로 인해 집게부(171)의 일측이 상호 인접해지고, 이러한 구동은 고정된 클립(24)을 벌릴 수 있다. 이 후, 파이프(21, 22) 일측을 상기 파이프 안착부(151)에 안착시키게 되고, 상기 파이프 안착부(151)에 안착된 파이프 일측은 상기 벌려진 클립(24) 내부에 위치하게 된다. 상기 파이프가 전술한 프로세스에 의해 상기 커넥터(23)에 삽착되면, 상기 클립 액추에이터(173)는 원상태로 복귀하여 상기 이격부(172)를 상기 집게부(171) 타측에서 빼내게 되고, 이러한 구동에 의해 상기 집게부(171) 일측은 원상태로 이격되어 벌려진 클립(24)을 파이프(21, 22)에 클램핑되게 할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치(100)는 도시된 것과 같이 2-way 체결구조에 대해 설명되고 있다. 2-way 체결구조에서는 상기 커넥터(23)가 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀 및 제2 연통홀을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 지지부(130), 파이프 클램핑부(150) 및 장착부는 상기 제1 연통홀 또는 제2 연통홀에 대응되는 방향에 두 개씩 배치되며, 클립(24)을 두 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부(170)를 더 포함할 수 있다.
이러한 기술적 사상은 전술한 것과 같이 단일 파이프(21), 커넥터(23) 또는 클립(24)이 연결되는 1-way 방식에도 적용될 수 있으며, n개의 파이프, n개의 연통홀이 형성된 커넥터(23), 또는 n개의 클립(24)을 조립하는 n-way 방식에도 적용될 수 있다.
예를 들어, 3-way 체결구조에서는 상기 커넥터(23)가 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 지지부(130), 파이프 클램핑부(150) 및 장착 액추에이터(160)는 상기 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀에 대응되는 방향에 세 개씩 배치되며, 상기 세 개의 제2 지지부(130)에 각각 배치되며, 클립(24)을 세 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부(170)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치의 구동순서를 도시한 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 일단, 클립(24)을 집게부(171) 일단에 형성된 고정홈(171a)에 장착한다(S100). 이러한 경우, 상기 고정홈(171a)에 구비된 클립 감지센서(175)에 의해 클립(24)이 정확히 고정되었다는 것이 감지되면, 클립 액추에이터(173)가 구동될 수 있다(S200). 클립(24) 클램핑은 전술한 것과 같이, 상기 이격부(172)가 상기 집게부(171)의 타단에 진입하여 이격시키면, 상기 집게부(171)의 일단이 상호 인접하여 클립(24)을 벌릴 수 있는 것이다.
이 후, 커넥터(23)를 상기 커넥터 안착부(141)에 장착한다(S300). 이러한 경우, 상기 커넥터 안착부(141)에 구비된 커넥터 감지센서(145)에 의해 커넥터(23)가 정확히 고정되었다는 것이 감지되면, 상기 커넥터 안착부(141)는 상기 커넥터 이동 액추에이터(142)에 의해 전방으로 이동되어 위치하고 있을 수 있다. 여기서, 전술한 클립(24)이 정확히 상기 집게부(171)에 장착되어 상기 클립 액추에이터(173)가 구동되는 경우, 상기 커넥터 안착부(141)는 상기 커넥터 이동 액추에이터(142)에 의해 전방으로 이동되어 위치하고 있을 수 있다. 아니면, 상기 커넥터 안착부(141)에 상기 커넥터(23)가 정확히 장착된 것이 상기 커넥터 감지센서(145)에 의해 감지될 경우에 상기 커넥터 이동 액추에이터(142)에 의해 전방으로 위치될 수 있다. 어쨋든, 상기 커넥터 안착부(141)에 커넥터(23)가 정확히 장착되어 전방으로 이동되는 경우, 상기 커넥터 고정 액추에이터(144)는 상기 커넥터 고정부(143)를 이동시켜 커넥터(23)를 고정시킬 수 있다(S400).
이 후, 파이프(21, 22) 일단을 상기 파이프 안착부(1151)에 장착한다(S500). 여기서, 파이프(21, 22) 일단에 상기 커넥터(23)의 연통홀이 삽입되므로, 상기 파이프(21, 22) 일단에는 기름과 같은 윤활제를 도포하고 상기 파이프 안착부(151)에 장착할 수 있다. 이러한 경우, 상기 파이프 안착부(151)에 구비된 파이프 감지센서(155)에 의해 파이프 일단이 정확히 고정되었다는 것이 감지되면, 파이프(21, 22) 타단을 파이프 배치 교정부(152)에 장착한다(S500). 이러한 경우, 상기 파이프 배치 교정부(152)에 구비된 파이프 감지센서(155)에 의해 파이프(21, 22) 타단이 정확히 고정되었다는 것이 감지되면, 상기 파이프 고정 액추에이터(154)가 구동되여 상기 파이프 고정부(153)를 파이프(21, 22) 일단에 고정시킬 수 있다(S600).
이 후, 상기 단계들이 완전하게 진행되면, 장착 액추에이터(160)의 구동에 의해 파이프(21, 22)가 커넥터(23)에 장착된다(S700).
이 후, 클립 액추에이터(173)의 구동은 해제되어 초기 상태로 복귀함으로써, 클립(24)은 상기 파이프(21, 22)와 커넥터(23)의 결합면을 견고히 고정하고, 전술한 액추에이터들의 구동은 역순으로 진행되어 초기상태로 복귀된다(S700).
전술된 각 구성요소의 구동순서는 클립 클램핑부(170), 커넥터 클램핑부(140), 파이프 클램핑부(150) 및 장착 액추에이터부(160)의 순서로 구동될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 클립 클램핑부(170)와 커넥터 클램핑부(140)의 순서가 바뀔수도 있다. 물론, 초기 상태의 복귀는 진행 순서의 역순으로 진행될 수 있다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 파이프 연결장치(100)에 의해, 자동화를 구현하여 인건비 감소, 생산성 증가, 불량품 감소를 도모함과 동시에 조립 공차를 정확하게 구현할 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 파이프 연결장치 110: 고정부재
120: 제1 지지부 121: 수직부
122: 절곡부 130: 제2 지지부
140: 커넥터 클램핑부 141: 커넥터 안착부
142: 커넥터 이동 액추에이터 143: 커넥터 고정부
144: 커넥터 고정 액추에이터 145: 커넥터 감지센서
150: 파이프 클램핑부 151: 파이프 안착부
152: 파이프 배치 교정부 153: 파이프 고정부
154: 파이프 고정 액추에이터 155: 파이프 감지센서
160: 장착 액추에이터 170: 클립 클램핑부
171: 집게부 172: 이격부
173: 클립 액추에이터 174: 스프링
175: 클립 감지센서

Claims (15)

  1. 고정부재;
    상기 고정부재에 고정되는 제1 지지부;
    상기 제1 지지부에 배치되며, 커넥터를 클램핑하는 커넥터 클램핑부;
    상기 고정부재에 이동 가능하게 배치된 제2 지지부;
    상기 제2 지지부에 배치되며, 파이프를 클램핑하는 파이프 클램핑부; 및
    상기 고정부재에 고정되고 구동축이 상기 제2 지지부에 고정되어, 상기 제2 지지부를 클램핑된 상기 커넥터 방향으로 이동시켜 클램핑된 상기 파이프를 클램핑된 상기 커넥터에 장착시키는 장착 액추에이터;를 포함하고,
    상기 파이프 클램핑부는,
    상기 제2 지지부의 일측에 배치되며, 상기 파이프 일단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 안착부;
    상기 파이프 안착부에 안착된 파이프를 고정시키는 파이프 고정부;
    상기 제2 지지부의 타측에 배치되어, 상기 파이프 고정부를 파이프 안착부 방향으로 이동시키는 파이프 고정 액추에이터;를 포함하는 파이프 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지부는 상기 고정부재에 고정된 수직부와, 상기 수직부의 말단에서 절곡되어 형성되는 절곡부를 포함하는 파이프 연결장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커넥터 클램핑부는,
    커넥터의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 커넥터 안착부;
    상기 커넥터 안착부에 안착된 상기 커넥터를 고정시키는 커넥터 고정부;
    상기 수직부에 배치되어, 상기 커넥터 안착부를 전방으로 이동시키는 커넥터 이동 액추에이터; 및
    상기 절곡부에 배치되어, 전방으로 이동된 상기 커넥터 안착부 방향으로 상기 커넥터 고정부를 이동시키는 커넥터 고정 액추에이터;를 포함하는 파이프 연결장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커넥터 안착부 또는 커넥터 고정부에 배치되어 상기 커넥터의 안착 여부를 감지하는 커넥터 감지센서를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 커넥터 안착부 또는 커넥터 고정부는 착탈 가능하게 배치되는 파이프 연결장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지부의 일측에 배치되며, 상기 파이프 타단의 외측면 일부와 대응되게 형성되는 파이프 배치 교정부를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 안착부, 파이프 배치 교정부 또는 파이프 고정부에 배치되어 상기 파이프의 안착 여부를 감지하는 파이프 감지센서를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 안착부, 파이프 배치 교정부 또는 파이프 고정부는 착탈 가능하게 배치되는 파이프 연결장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지부에 배치되며, 클립을 상기 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클립 클램핑부는,
    상기 제2 지지부에 돌출된 샤프트에 중앙부가 힌지 결합되며, 일측에 클립이 고정되는 고정홈이 대향되게 형성된 집게부;
    상기 집게부의 타측에 삽입되어 상기 집게부의 타측을 이격시키는 이격부; 및
    상기 제2 지지부에 고정되며, 상기 이격부를 상기 집게부의 타측으로 이동시키는 클립 액추에이터;를 포함하는 파이프 연결장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 집게부의 대향면에는 일측과 타측이 연결되어 상기 이격부가 상기 집게부에서 해제시 상기 집게부에 복귀력을 제공하는 스프링을 더 포함하는 파이프 연결장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 고정홈에 배치되어 상기 클립의 안착 여부를 감지하는 클립 감지센서를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀 및 제2 연통홀을 포함하고,
    상기 제2 지지부, 파이프 클램핑부 및 장착부는 상기 제1 연통홀 또는 제2 연통홀에 대응되는 방향에 두 개씩 배치되며,
    상기 두 개의 제2 지지부에 각각 배치되며, 클립을 두 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 파이프 연결장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는 중공부가 형성된 몸체와, 상기 몸체에서 연장 형성되어 파이프에 삽입되는 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀을 포함하고,
    상기 제2 지지부, 파이프 클램핑부 및 장착부는 상기 제1 연통홀, 제2 연통홀 및 제3 연통홀에 대응되는 방향에 세 개씩 배치되며,
    상기 세 개의 제2 지지부에 각각 배치되며, 클립을 세 개의 파이프의 일단 외주면에 장착시키는 클립 클램핑부를 더 포함하는 파이프 연결장치.
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