KR101613296B1 - 나사체결장치 - Google Patents

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KR101613296B1
KR101613296B1 KR1020150145104A KR20150145104A KR101613296B1 KR 101613296 B1 KR101613296 B1 KR 101613296B1 KR 1020150145104 A KR1020150145104 A KR 1020150145104A KR 20150145104 A KR20150145104 A KR 20150145104A KR 101613296 B1 KR101613296 B1 KR 101613296B1
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Abstract

나사못(1)을 공급하는 피더와, 상기 피더에 의해 공급된 나사못(1)을 대상물에 결합하는 드라이버유닛이 함께 구비되어, 나사못(1)을 체결하기 위해 드라이버유닛이 이동하는 거리와 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 피더를 설치하기 위한 공간이 필요 없으며, 나사못(1)이 고정된 드라이버유닛이 이동하는 도중에 나사못(1)이 이탈하게 되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 나사체결장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 나사체결장치는 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하는 나사체결장치로서, 이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)와, 상기 지지대(20)에 전후진가능하게 결합되며 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 피더(30)와, 상기 피더(30)에 연결되어 피더(30)를 전후진시키는 전후진구동수단(40)과, 상기 지지대(20)에 승강가능하게 구비되며 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업할 수 있도록 된 드라이버유닛(50)과, 상기 드라이버유닛(50)에 연결되어 드라이버유닛(50)을 승강시키는 승강구동수단(60)으로 구성된다.
따라서, 상기 피더(30)가 전후진되면서 상기 드라이버유닛(50)의 하측으로 나사를 공급하도록 구성됨으로, 나사못(1)을 픽업하기 위해 드라이버유닛(50)이 이동하는 거리 및 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

나사체결장치{auto screw tightening machine}
본 발명은 대상물에 나사못을 체결하는 장치로서, 일체로 된 지지대에, 나사못을 공급하는 피더와, 상기 피더에 의해 공급된 나사못을 대상물에 결합하는 드라이버유닛이 함께 구비되어, 나사못을 체결하기 위해 드라이버유닛이 이동하는 거리와 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 피더를 설치하기 위한 공간이 필요 없으며, 나사못이 고정된 드라이버유닛이 이동하는 도중에 나사못이 이탈하게 되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 나사체결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자제품을 조립할 때는 사이즈가 작은 나사못을 이용하여, 각 부품을 상호 결합하는 것이 일반적이다.
그런데, 이와 같이 사이즈가 작은 나사못을 작업자가 수작업으로 조립할 경우, 조립불량이 발생될 가능성이 높을 뿐 아니라, 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 진동식 피더에 의해 공급된 나사못을 자동으로 피킹픽업하여 대상물에 결합하는 나사체결장치가 개발되고 있다.
이러한 나사체결장치는 일측에 대상물이 고정되는 홀더가 구비된 본체와, 상기 본체의 일측에 구비되어 나사못을 하나씩 정렬하여 공급하는 피더와, 상기 본체에 구비되며 상기 피더에 의해 공급된 나사못을 픽업하여 상기 홀더에 고정된 대상물에 결합하는 드라이버유닛과, 상기 드라이버유닛에 연결되어 드라이버유닛의 위치를 조절하는 이송수단으로 구성된다.
상기 피더는 진동을 이용하여 나사못을 정렬하여 공급하는 진동식 피더를 이용한다.
상기 드라이버유닛은 구동모터에 의해 구동되는 드라이버축이 구비된 드라이버본체와, 상기 드라이버축의 단부에 구비되어 상기 피더에 의해 공급된 나사못을 픽업하여 상기 드라이버축의 단부에 결합되도록 하는 픽업수단으로 구성된다.
상기 픽업수단은 상기 드라이버축의 외측 둘레부를 감싸도록 배치된 흡입관과, 상기 흡입관에 연결된 진공펌프로 구성되어, 상기 흡입관을 상기 나사못의 상측에 근접시키면, 나사못이 흡입관의 내부로 흡입되어 상기 드라이버축의 단부에 결합되도록 한다.
따라서, 상기 픽업수단을 이용하여 상기 피더에 의해 정렬된 나사못을 흡입하여 상기 드라이버축의 하단부에 결합되도록 한 상태에서, 상기 구동모터로 드라이버축을 구동시키면, 상기 드라이버축과 상기 나사못이 함께 회전된다.
이와 같이 구성된 드라이버유닛의 구조는 등록특허 10-0581697호를 비롯한 다수의 선행문건에 자세히 나타나 있음으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 이송수단은 일반적인 로봇아암이나, X-Y축 및 Z축 방향으로 연장된 가이드레일이 구비되어 상기 드라이버유닛을 X-Y축 방향 및 상하방향으로 슬라이드시킬 수 있도록 된 슬라이드장치를 이용한다.
이와 같이 구성된 나사체결장치를 이용하여 대상물에 나사를 결합하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기 진동식 피더에 의해 나사못이 공급되면, 상기 이송수단에 의해 상기 드라이버유닛이 진동식 피더의 상부로 이동되며, 상기 픽업수단이 상기 진동식 피더에 의해 공급된 나사못을 흡입하여 나사못이 상기 드라이버축의 하단에 결합되도록 한다.
그리고, 상기 드라이버유닛에 나사못이 흡착되면, 상기 이송수단은 나사못이 결합될 위치의 상부로 상기 드라이버유닛을 이송한 후, 드라이버유닛을 하강시키며, 이때, 상기 드라이버유닛의 구동모터가 구동되어 나사못을 회전시킴으로써, 나사못이 대상물에 나사결합되도록 한다.
그리고, 이러한 과정을 반복함으로써, 대상물에 여러개의 나사못을 결합할 수 있다.
그런데, 이러한 나사체결장치는 나사못을 공급하기 위한 피더와, 피더에 의해 공급된 나사못을 대상물에 결합하는 드라이버유닛이 각기 별도로 구비됨으로, 대상물에 나사못을 결합하기 위해서는 상기 드라이버유닛이 상기 진동식 피더의 상부로 이동하여 1개의 나사못을 흡착하고, 다시 대상물의 상부로 이동하여 대상물에 나사못을 결합하여야 한다.
따라서, 1개의 나사못을 대상물에 결합하기 위해 상기 드라이버유닛이 이동하는 거리가 길어지고, 이에 따라, 나사못을 결합하는데 소요되는 시간이 길어져서 작업효율이 매우 낮은 문제점이 있었다.
또한, 이러한 나사체결장치는 상기 본체의 상부에 상기 피더를 구비하기 위한 공간부를 마련하여야 함으로, 공간활용도가 저하될 뿐 아니라, 상기 홀더의 위치를 설정하는데 제약이 발생되고 설계의 자유도가 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
특히, 상기 드라이버유닛은 상기 피더에 의해 공급된 나사못을 픽업한 후 대상물의 상부까지 측방향으로 이동하고, 다시 하측으로 하강되어 나사못이 대상물에 결합되도록 함으로, 이때 발생되는 충격이나 진동 등에 의해 상기 드라이버축의 하단에 결합된 나사못이 이탈될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 나사못을 체결하기 위해 드라이버유닛이 이동하는 거리와 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 피더를 설치하기 위한 공간이 필요 없으며, 나사못이 고정된 드라이버유닛이 이동하는 도중에 나사못이 이탈하게 되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 나사체결장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하는 나사체결장치로서, 이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)와, 상기 지지대(20)에 전후진가능하게 결합되며 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 피더(30)와, 상기 피더(30)에 연결되어 피더(30)를 전후진시키는 전후진구동수단(40)과, 상기 지지대(20)에 승강가능하게 구비되며 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업할 수 있도록 된 드라이버유닛(50)과, 상기 드라이버유닛(50)에 연결되어 드라이버유닛(50)을 승강시키는 승강구동수단(60)을 포함하며, 상기 피더(30)는 전진시 상기 드라이버유닛(50)의 하측으로 나사못(1)을 공급하도록 구성되어, 상기 피더(30)가 전진된 상태에서 상기 드라이버유닛(50)이 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업하고, 피더(30)가 후퇴되면 상기 승강구동수단(60)에 의해 드라이버유닛(50)이 하강되어 대상물(3)에 나사못(1)을 결합할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 나사체결장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 이송수단(10)은 본체(11)와, 상기 대상물(3)이 고정되는 홀더(12)와, 상기 본체(11)에 전후방향으로 연장되도록 구비되며 상기 홀더(12)에 연결되어 홀더(12)의 전후방향 위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(13)과, 상기 본체(11)에 측방향으로 연장되도록 구비되며 상기 지지대(20)에 연결되어 상기 지지대(20)의 측방향 위치를 조절하는 측방향위치조절수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 피더(30)는 둘레부에서 외측으로 연장된 배출가이드(32b)가 구비되어 상기 배출가이드(32b)를 통해 나사못(1)을 하나씩 배출할 수 있도록 구성되고, 상기 배출가이드(32b)의 선단부에 승강가능하게 결합되어 승강수단(80)에 의해 승강되며 일측에는 상기 배출가이드(32b)를 통해 배출된 나사못(1)이 삽입되는 고정홈(71a)이 형성된 승강대(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 승강대(70)는 둘레면에 상기 고정홈(71a)이 형성된 승강블록(71)과, 상기 승강블록(71)에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 배출가이드(32b)의 단부에 승강가능하게 결합된 가이드봉(72)과, 상기 가이드봉(72)의 하단부에 구비된 하판(73)과, 상기 하판(73)과 상기 배출가이드(32b)의 사이에 위치되도록 상기 가이드봉(72)의 둘레부에 결합된 압축코일스프링(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치가 제공된다.
본 발명에 따른 나사체결장치는 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하는 나사체결장치로서, 이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)와, 상기 지지대(20)에 전후진가능하게 결합되며 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 피더(30)와, 상기 피더(30)에 연결되어 피더(30)를 전후진시키는 전후진구동수단(40)과, 상기 지지대(20)에 승강가능하게 구비되며 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업할 수 있도록 된 드라이버유닛(50)과, 상기 드라이버유닛(50)에 연결되어 드라이버유닛(50)을 승강시키는 승강구동수단(60)으로 구성된다.
따라서, 상기 드라이버유닛(50)의 하측에 피더(30)가 일체로 구비되어, 상기 피더(30)가 전후진되면서 상기 드라이버유닛(50)의 하측으로 나사를 공급하도록 구성됨으로, 나사못(1)을 픽업하기 위해 드라이버유닛(50)이 이동하는 거리 및 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나사체결장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 나사체결장치를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 나사체결장치를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 나사체결장치를 도시한 측단면도,
도 5 및 도 6은 피더가 전후진된 상태를 도시한 요부사시도,
도 7은 본 발명에 따른 나사체결장치의 요부를 도시한 측단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 나사체결장치의 승강대가 승강된 상태를 도시한 요부사시도,
도 10은 본 발명에 따른 나사체결장치의 피더를 도시한 평면도,
도 11 및 도 12는 도 10의 A-A선 단면을 도시한 측단면도,
도 13 내지 도 17은 본 발명에 따른 나사체결장치의 작용을 설명하기 위한 참고도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 17은 본 발명에 따른 나사체결장치를 도시한 것으로, 나사못(1)을 대상물(3)에 자동으로 결합하도록 된 것은 종래와 동일하다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 나사체결장치는 이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)와, 상기 지지대(20)에 전후진가능하게 결합되며 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 피더(30)와, 상기 피더(30)에 연결되어 피더(30)를 전후진시키는 전후진구동수단(40)과, 상기 지지대(20)에 승강가능하게 구비되며 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업할 수 있도록 된 드라이버유닛(50)과, 상기 드라이버유닛(50)에 연결되어 드라이버유닛(50)을 승강시키는 승강구동수단(60)으로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 이송수단(10)은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본체(11)와, 상기 대상물(3)이 고정되는 홀더(12)와, 상기 본체(11)에 전후방향으로 연장되도록 구비되며 상기 홀더(12)에 연결되어 홀더(12)의 전후방향 위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(13)과, 상기 본체(11)에 측방향으로 연장되도록 구비되며 상기 지지대(20)에 연결되어 상기 지지대(20)의 측방향 위치를 조절하는 측방향위치조절수단(14)으로 구성된다.
상기 본체(11)는 사각형의 박스형태로 구성된 것으로, 상면에는 전방이 개방된 테두리형태의 지지프레임(11a)에 구비된다.
상기 홀더(12)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전후방향위치조절수단(13)의 상측에 위치되며 상기 전후방향위치조절수단(13)이 연결되는 지지패널(12a)과, 상기 지지패널(12a)의 전단부 상면에 구비되어 상면에 상기 대상물(3)을 올려놓을 수 있도록 구성되며 전단부에는 상측으로 연장된 걸림턱(12c)이 형성된 고정블록(12b)과, 상기 고정블록(12b)의 후방에 위치되도록 상기 지지패널(12a)에 구비되어 상기 고정블록(12b)에 올려진 대상물(3)을 전방으로 가압하여 상기 걸림턱(12c)에 밀착고정되도록 하는 실린더기구(12d)로 구성된다.
따라서, 상기 고정블록(12b)에 대상물(3)을 올려놓은 후 상기 실린더기구(12d)가 작동되면, 실린더기구(12d)에 의해 대상물(3)이 전방으로 가압되어 상기 걸림턱(12c)에 밀착고정된다.
상기 전후방향위치조절수단(13)은 상기 본체(11)의 상면에 전후방향으로 연장되도록 구비되어 상기 홀더(12)의 지지패널(12a)에 연결된 로드리스실린더를 이용하는 것으로, 상기 홀더(12)를 전후방향으로 슬라이드시켜 홀더(12)의 전후방향위치를 조절할 수 있다.
상기 측방향위치조절수단(14)은 상기 전후방향위치조절수단(13)의 상측에 위치되도록 상기 지지프레임(11a)에 고정되며 상기 지지대(20)에 연결된 로드리스실린더를 이용하는 것으로, 상기 지지대(20)를 측방향으로 슬라이드시켜 지지대(20)의 측방향위치를 조절할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 전후방향위치조절수단(13)을 이용하여 상기 홀더(12) 및 홀더(12)에 올려진 대상물(3)을 전후방향으로 위치조절하고, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 측방향위치조절수단(14)을 이용하여 상기 지지대(20) 및 지지대(20)에 구비된 드라이버유닛(50)의 좌우방향 위치를 조절함으로서, 상기 대상물(3)과 드라이버유닛(50)의 전후 및 좌우방향 상대위치를 조절할 수 있다.
상기 지지대(20)는 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 연장되도록 구비되며 상기 측방향위치조절수단(14)에 연결되는 수직패널(21)과, 상기 수직패널(21)의 하단 양측에 구비된 한 쌍의 측판(22)과, 전후방향으로 연장되도록 구성되며 상기 측판(22)에 결합된 수평패널(23)로 구성된다.
이때, 상기 수직패널(21)의 전면에는 상하방향으로 연장된 수직방향가이드레일(21a)이 구비되며, 상기 수평패널(23)의 상면에는 전후방향으로 연장된 전후방향가이드레일(23a)이 구비되다.
상기 피더(30)는 도 8 내지 도 12에 도시한 바와 같이, 진동을 이용하여 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 진동식 피더를 이용하는 것으로, 하측에는 상기 전후방향가이드레일(23a)에 슬라이드가능하게 결합되는 지지판(31)이 구비된다.
즉, 피더(30)는 다수개의 나사못(1)이 투입되는 오목부(32a)가 형성된 정렬블록(32)과, 상기 정렬블록(32)의 하측에 구비되며 상기 정렬블록(32)이 진동되도록 하는 진동수단(33)으로 구성되며, 상기 진동수단(33)이 상기 지지판(31)의 상면에 고정되며, 상기 정렬블록(32)의 둘레부에는 배출가이드(32b)가 외측으로 연장되도록 구비된다.
이때, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 배출가이드(32b)에는 가이드홈(32c)이 형성되어, 상기 진동수단(33)이 작동되면 상기 정렬블록(32)이 진동되면서 상기 오목부(32a)에 투입된 나사못(1)이 자동으로 정렬되면서 상기 배출가이드(32b)의 가이드홈(32c)을 따라 순차적으로 전진되어, 하나씩 상기 배출가이드(32b)의 단부로 배출되도록 구성된다.
이러한 진동식 피더는 일반적으로 사용되는 것임으로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
이때, 상기 배출가이드(32b)의 선단부에는 승강대(70)가 구비된다
상기 승강대(70)는 승강수단(80)에 의해 승강되어 상기 배출가이드(32b)로 배출된 나사못(1)을 상측으로 밀어 올리는 것으로, 둘레면에 상기 고정홈(71a)이 형성된 승강블록(71)과, 상기 승강블록(71)에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 배출가이드(32b)의 단부에 승강가능하게 결합된 가이드봉(72)과, 상기 가이드봉(72)의 하단부에 구비된 하판(73)과, 상기 하판(73)과 상기 배출가이드(32b)의 사이에 위치되도록 상기 가이드봉(72)의 둘레부에 결합된 압축코일스프링(74)으로 구성된다.
상기 승강블록(71)은 일측면이 상기 배출가이드(32b)의 단부에 밀착되도록 구비되며, 상기 고정홈(71a)은 상기 배출가이드(32b)의 단부에 밀착되는 쪽 면에 가이드홈(32c)에 연결되도록 오목하게 형성되어, 상기 가이드홈(32c)을 따라 배출되는 나사못(1)이 상기 고정홈(71a)에 삽입되면, 상기 나사못(1)의 헤드부(2)가 상기 승강블록(71)의 상면에 걸려 고정되도록 한다.
상기 가이드봉(72)은 좌우 한 쌍으로 구성되어 상기 승강블록(71)에 하측으로 연장되도록 고정결합된 것으로, 상기 배출가이드(32b)의 단부에 형성된 관통공(32d)에 승강가능하게 삽입결합되어 상기 승강블록(71)이 승강될 수 있도록 지지한다.
상기 압축코일스프링(74)은 상기 하판(73)을 하측으로 가압하여 상기 가이드봉(72)과 승강블록(71)이 하강되도록 탄성적으로 가압한다.
상기 승강수단(80)은 상기 승강대(70)의 하측에 위치되도록 상기 하판(73)에 구비된 브라켓(81)에 고정된 것으로, 전원이 되면 상승되어 상기 승강블록(71)의 하측면을 상측으로 밀어 올리는 푸쉬바(82)가 구비된 솔레노이드장치를 이용한다.
따라서, 상기 피더(30)가 작동되어 상기 배출가이드(32b)의 단부로 나사못(1)이 배출되면 배출된 나사못(1)은 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 승강블록(71)의 고정홈(71a)에 삽입되며, 도 9 및 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 승강수단(80)을 작동시키면 상기 푸쉬바(82)가 상승되면서 상기 승강블록(71)을 상승시키며, 이에 따라, 상기 고정홈(71a)에 삽입된 나사못(1)이 상승된다.
한편, 상기 승강블록(71)이 상승될 경우, 승강블록(71)의 면이 상기 배출가이드(32b)의 단부를 막아 나사못(1)이 배출가이드(32b)의 단부로 배출되지 못하도록 막게 된다.
상기 전후진구동수단(40)은 상기 지지판(31)에 연결되어 신축에 따라 상기 피더(30)가 전후진되도록 하는 에어실린더를 이용한다.
이때, 상기 전후진구동수단(40)은 상기 피더(30)의 전진시 상기 고정홈(71a)이 상기 드라이버유닛(50)의 하측에 위치되도록 전진되도록 한다.
상기 드라이버유닛(50)은 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 수직방향가이드레일(21a)에 승강가능하게 결합된 승강브라켓(51)에 고정결합되어 상기 승강브라켓(51)과 함께 승강되는 것으로, 구동모터(52a)에 의해 구동되는 드라이버축(52b)이 구비되며 상기 승강브라켓(51)에 결합된 드라이버본체(52)와, 상기 드라이버축(52b)의 단부에 구비되어 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업하여 상기 드라이버축(52b)의 단부에 결합되도록 하는 픽업수단(53)으로 구성된다.
상기 픽업수단(53)은 상기 드라이버축(52b)의 외측 둘레부를 감싸도록 배치된 흡입관(53a)과, 상기 흡입관(53a)에 연결된 진공펌프(53b)로 구성되어, 상기 흡입관(53a)을 상기 나사못(1)의 상측에 근접시키면, 나사못(1)이 흡입관(53a)의 내부로 흡입되어 상기 드라이버축(52b)의 단부에 결합되도록 한다.
따라서, 상기 픽업수단(53)을 이용하여 상기 피더(30)에 의해 정렬된 나사못(1)을 흡입하여 상기 드라이버축(52b)의 하단부에 결합되도록 한 상태에서, 상기 구동모터(52a)로 드라이버축(52b)을 구동시키면, 상기 드라이버축(52b)과 상기 나사못(1)이 함께 회전된다.
이와 같이 이러한 드라이버유닛(50)의 구조는 종래의 나사체결장치에 사용되는 것과 동일함으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 승강구동수단(60)은 상기 승강브라켓(51)을 상하방향으로 관통하도록 나사결합되며 상기 수직패널(21)의 전면에 회전가능하게 결합된 나사축(61)과, 상기 나사축(61)에 연결되어 나사축(61)을 정역회전시키는 구동모터(62)로 구성되어, 상기 구동모터(62)로 나사축(61)을 정역회전시키면, 나사축(61)의 나사작용에 의해 상기 승강브라켓(51)과 드라이버유닛(50)이 승강된다.
이와 같이 구성된 나사체결장치를 이용하여 상기 홀더(12)에 고정된 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 드라이버유닛(50)이 상승되고, 상기 피더(30)가 후퇴된 상태에서, 상기 이송수단(10)은 상기 지지대(20)의 전후 및 좌우방향 위치를 조절하여, 상기 드라이버축(52b)이 나사못(1)을 결합할 위치의 상측에 위치되도록 한다.
이때, 상기 피더(30)가 작동되어, 상기 피더(30)에 의해 정렬된 나사못(1)이 상기 승강대(70)에 구비된 승강블록(71)의 고정홈(71a)에 삽입되도록 한다.
그리고, 상기 고정홈(71a)에 나사못(1)이 삽입되면, 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 승강수단(80)이 작동되어 승강대(70)를 상승시킴으로써, 상기 고정홈(71a)에 결합된 나사못(1)이 상승되도록 한다.
그리고, 상기 승강대(70)가 상승되면, 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 전후진구동수단(40)에 의해 상기 피더(30)가 전진되고, 상기 승강구동수단(60)에 의해 상기 드라이버유닛(50)이 하강되어 상기 고정홈(71a)에 삽입된 나사못(1)을 흡입하여, 나사못(1)이 상기 드라이버축(52b)에 결합되도록 한다.
그리고, 상기 나사못(1)이 픽업되면, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 승강수단(80)이 off되어 상기 승강대(70)가 하강되도록 한 후 상기 전후진구동수단(40)에 의해 상기 피더(30)가 후퇴된다.
그리고, 피더(30)가 후퇴되면, 도 17에 도시한 바와 같이, 상기 승강구동수단(60)이 상기 드라이버유닛(50)을 더욱 하강시켜 상기 나사못(1)이 대상물(3)의 상면에 밀착되도록 함과 동시에, 상기 드라이버유닛(50)의 구동모터(52a)가 구동되어 드라이버축(52b)과 나사못(1)이 회전되도록 하여, 나사못(1)이 대상물(3)에 결합되도록 한다.
그리고, 이와 같이 나사못(1)이 대상물(3)에 결합되면 상기 승강구동수단(60)이 작동되어 상기 드라이버유닛(50)이 상승되도록 하고, 상기 이송수단(10)이 상기 지지대(20)의 전후 및 좌우방향 위치를 조절하여, 상기 드라이버축(52b)이 다음번 나사못(1)을 결합할 위치의 상측에 위치되도록 한다.
그리고, 전술한 과정을 반복하여 상기 드라이버유닛(50)의 드라이버축(52b)에 나사못(1)이 결합되도록 하며, 이와 동시에, 상기 이송수단(10)이 상기 지지대(20)의 위치를 조절하여, 상기 드라이버축(52b)이 다음 번 나사못(1)을 결합할 위치의 상부에 위치되도록 한다.
이와 같이 구성된 나사체결장치는 이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)에, 전후진구동수단(40)에 의해 전후진되어 나사못(1)을 공급하는 피더(30)와, 승강구동수단(60)에 의해 승강되어 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 대상물에 결합하는 드라이버유닛(50)이 함께 구비됨으로, 나사못(1)을 체결하기 위해 드라이버유닛(50)이 이동하는 거리와 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
즉, 종래의 나사체결장치는 나사못을 공급하기 위한 피더와, 피더에 의해 공급된 나사못을 대상물에 결합하는 드라이버유닛이 각기 별도로 구비됨으로, 상기 대상물에 나사못(1)을 픽업하기 위해서는, 상기 드라이버유닛(50)이 상기 피더(30)와 대상물(3)의 상부를 반복적으로 왕복해야 하는 반면, 본 발명에 따른 나사체결장치는 상기 드라이버유닛(50)과 피더(30)가 지지대(20)에 함께 구비되어, 상기 드라이버유닛(50)이 이동하지 않고 피더(30)가 전후진되어 나사못(1)을 공급함으로, 드라이버유닛(50)이 이동하는 거리 및 시간을 최소화하여 작업효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 피더(30)가 상기 지지대(20)에 구비됨으로, 상기 본체(11)의 상면에 피더(30)가 결합되는 종래의 나사체결장치와 달리, 본체(11)의 상면에 피더(30)를 설치하기 위한 공간을 확보할 필요가 없으며, 이에 따라, 상기 본체(11) 상면의 공간활용도와 설계의 자유도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 피더(30)가 후방에서 상기 드라이버유닛(50)의 하측으로 전진되어 나사못(1)을 공급하게 됨으로, 상기 피더(30)가 전진?? 상태에서 상기 드라이버유닛(50)이 하강되어 나사못(1)을 픽업한 후, 상기 피더(30)가 후퇴되면 상기 드라이버유닛(50)이 더욱 하강되어 대상물에 나사못(1)을 결합할 수 있다.
따라서, 상기 드라이버유닛(50)의 드라이버축(52b)에 나사못(1)이 결합된 상태에서, 상기 드라이버축(52b)에 고정된 나사못(1)이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다
즉, 종래의 나사체결장치는 상기 드라이버유닛의 드라이버축에 나사못(1)이 결합된 상태에서, 드라이버유닛이 측방향과 상하방향으로 이동하여 대상물에 나사못을 결합함으로, 이때 발생되는 충격이나 진동 등에 의해 상기 드라이버축의 하단에 결합된 나사못이 이탈될 수 있는 문제점이 발생된다.
그러나, 본 발명에 따른 나사체결장치의 드라이버유닛(50)은 드라이버축(52b)에 나사못(1)이 결합된 후, 측방향으로 이동되지 않고 하강되어 대상물에 나사못(1)이 결합되도록 함으로, 드라이버축(52b)의 하단에 결합된 나사못(1)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 이송수단(10)은 본체(11)와, 상기 대상물(3)이 고정되는 홀더(12)와, 상기 본체(11)에 전후방향으로 연장되도록 구비되며 상기 홀더(12)에 연결되어 홀더(12)의 전후방향 위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(13)과, 상기 본체(11)에 측방향으로 연장되도록 구비되며 상기 지지대(20)에 연결되어 상기 지지대(20)의 측방향 위치를 조절하는 측방향위치조절수단(14)으로 구성되어, 상기 홀더(12)를 전후방향으로 슬라이드시키고, 상기 지지대(20)를 좌우방향으로 슬라이드시켜, 상기 홀더(12)에 결합된 대상물(3)과 상기 지지대(20)에 구비된 드라이버유닛(50)의 상대위치를 조절할 수 있도록 구성된다.
따라서, 이송수단(10)의 구조가 간단하고 작동신뢰성이 높은 장점이 있다.
또한, 상기 피더(30)의 배출가이드(32b)의 선단부에는, 승강수단(80)에 의해 승강되며 일측에는 상기 배출가이드(32b)를 통해 배출된 나사못(1)이 삽입되는 고정홈(71a)이 형성된 승강대(70)가 구비됨으로, 상기 배출가이드(32b)에서 배출된 나사못(1)을 하나씩 상측으로 밀어 올린다.
따라서, 상기 드라이버유닛(50)의 픽업수단(53)을 이용하여 나사못(1)을 픽업할 때, 나사못(1)을 정확히 하나씩 픽업할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 승강대(70)는 둘레면에 상기 고정홈(71a)이 형성된 승강블록(71)과, 상기 승강블록(71)에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 배출가이드(32b)의 단부에 승강가능하게 결합된 가이드봉(72)과, 상기 가이드봉(72)의 하단부에 구비된 하판(73)과, 상기 하판(73)과 상기 배출가이드(32b)의 사이에 위치되도록 상기 가이드봉(72)의 둘레부에 결합된 압축코일스프링(74)으로 구성됨으로, 구조가 간단하고, 작동신뢰성이 매우 높은 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 이송수단(10)은 본체(11)와, 상기 대상물(3)이 고정되는 홀더(12)와, 상기 본체(11)에 전후방향으로 연장되도록 구비되며 상기 홀더(12)에 연결되어 홀더(12)의 전후방향 위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(13)과, 상기 본체(11)에 측방향으로 연장되도록 구비되며 상기 지지대(20)에 연결되어 상기 지지대(20)의 측방향 위치를 조절하는 측방향위치조절수단(14)으로 구성된 것을 예시하였으나, 상기 이송수단(10)은 상기 지지대(20)에 연결되어 지지대(20)의 위치를 조절할 수 있도록 된 로봇아암 등을 비롯한 다양한 것을 이용할 수 있다.
그리고, 상기 픽업수단(53)은 상기 드라이버축(52b)의 외측 둘레부를 감싸도록 배치된 흡입관(53a)과, 상기 흡입관(53a)에 연결된 진공펌프(53b)로 구성되어, 나사못(1)을 진공으로 흡입할 수 있도록 된 것을 예시하였으나, 상기 픽업수단(53)은 진공 이외에, 자기력 또는 물리적인 고정방법을 이용하여 나사못(1)을 상기 드라이버축(52b)의 단부에 결합시키도록 구성될 수 있다.
10. 이송수단 20. 지지대
30. 피더 40. 전후진구동수단
50. 드라이버유닛 60. 승강구동수단
70. 승강대 80. 승강수단

Claims (4)

  1. 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하는 나사체결장치로서,
    이송수단(10)에 의해 위치조절되는 지지대(20)와,
    상기 지지대(20)에 전후진가능하게 결합되며 나사못(1)을 정렬하여 공급하는 피더(30)와,
    상기 피더(30)에 연결되어 피더(30)를 전후진시키는 전후진구동수단(40)과,
    상기 지지대(20)에 승강가능하게 구비되며 상기 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업할 수 있도록 된 드라이버유닛(50)과,
    상기 드라이버유닛(50)에 연결되어 드라이버유닛(50)을 승강시키는 승강구동수단(60)을 포함하며,
    상기 피더(30)는 전진시 상기 드라이버유닛(50)의 하측으로 나사못(1)을 공급하도록 구성되어,
    상기 피더(30)가 전진된 상태에서 상기 드라이버유닛(50)이 피더(30)에 의해 공급된 나사못(1)을 픽업하고, 피더(30)가 후퇴되면 상기 승강구동수단(60)에 의해 드라이버유닛(50)이 하강되어 대상물(3)에 나사못(1)을 결합하며,
    상기 피더(30)는 둘레부에서 외측으로 연장된 배출가이드(32b)가 구비되어 상기 배출가이드(32b)를 통해 나사못(1)을 하나씩 배출할 수 있도록 구성되고,
    상기 배출가이드(32b)의 선단부에 승강가능하게 결합되어 승강수단(80)에 의해 승강되며 일측에는 상기 배출가이드(32b)를 통해 배출된 나사못(1)이 삽입되는 고정홈(71a)이 형성된 승강대(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이송수단(10)은
    본체(11)와,
    상기 대상물(3)이 고정되는 홀더(12)와,
    상기 본체(11)에 전후방향으로 연장되도록 구비되며 상기 홀더(12)에 연결되어 홀더(12)의 전후방향 위치를 조절하는 전후방향위치조절수단(13)과,
    상기 본체(11)에 측방향으로 연장되도록 구비되며 상기 지지대(20)에 연결되어 상기 지지대(20)의 측방향 위치를 조절하는 측방향위치조절수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 승강대(70)는
    둘레면에 상기 고정홈(71a)이 형성된 승강블록(71)과,
    상기 승강블록(71)에 상하방향으로 연장되도록 구비되며 배출가이드(32b)의 단부에 승강가능하게 결합된 가이드봉(72)과,
    상기 가이드봉(72)의 하단부에 구비된 하판(73)과,
    상기 하판(73)과 상기 배출가이드(32b)의 사이에 위치되도록 상기 가이드봉(72)의 둘레부에 결합된 압축코일스프링(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사체결장치.
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