KR101649508B1 - 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법 - Google Patents

자동압입기 및 이를 이용한 조립방법 Download PDF

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Abstract

자동압입기 및 이를 이용한 조립방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 내지 4스테이지를 구비하는 스테이지블록; 사출물피더; 부시피더; 댐퍼피더; 제1 내지 4그리퍼를 구비하고, 상기 각 스테이지 간 사출물을 이송하는 이송클램퍼; 상기 제2스테이지로 부시를 이송하는 부시이송부; 상기 제2스테이지에 안착된 사출물을 하방으로 소정정도 가압하여, 부시를 축구멍에 압입시키는 제1압입실린더; 댐퍼를 상기 제3스테이지로 이송하고, 사출물의 돌출부로 이송된 댐퍼를 압입시키는 제2압입실린더; 상,하부실린더와, 상,하부게이지를 구비하고, 사출물의 조립적합여부를 판별하는 조립검사부; 제1배출로 및 제2배출로와, 회동상태에 따라 상기 제1배출로 또는 상기 제2배출로를 선택적으로 개방하는 회동플레이트를 구비하는 분류덕트부;를 포함하는 자동압입기가 제공될 수 있다.

Description

자동압입기 및 이를 이용한 조립방법 {AUTOMATIC ASSEMBLY DEVICE AND ASSEMBLING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출물에 부시 및 댐퍼를 자동으로 압입하여 조립 가능한 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것이다.
차량에는 도어래치, 사이드미러, 시트, 윈도어 레귤레이터 등 각종 차내 부품들을 구동 조작하기 위한 차량용 액츄에이터가 구비되고 있다. 차량용 액츄에이터는 웜휠 등에 치합되어 구동력을 전달하는 메인샤프트가 구비될 수 있으며, 하우징을 통해 이러한 메인샤프트가 장착 지지될 수 있다. 액츄에이터 하우징은 복수의 부품으로 구성될 수 있는데, 도 1은 메인샤프트를 장착 지지하기 위한 하우징 부품의 일 예를 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 하우징 부품은 사출물(P)과 이에 압입 조립되는 부시(B) 및 댐퍼(D)를 포함하여 구성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 차량용 액츄에이터의 하우징 부품은 플라스틱 사출을 통해 소정형상으로 사출물(P)을 성형한 후, 메인샤프트 등이 체결되는 사출물(P) 중앙의 축구멍(P1)에 금속재질의 부시(B)를 일방향에서 압입하여 조립하고, 부시(B)가 조립된 반대편에서 댐퍼(D)를 사출물(P)에 형성된 돌출부(P2)에 조립함으로써, 제작되게 된다.
종래 상기와 같은 하우징 부품의 조립과정은 작업자의 수작업에 의존되었다. 따라서 생산성이 저해되고, 오조립에 따른 불량품이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 사출물에 부시 및 댐퍼를 자동으로 압입하여 조립 가능한 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, X축방향으로 이격 배치된 제1 내지 4스테이지를 구비하는 스테이지블록; 상기 제1스테이지로 사출물을 공급하는 사출물피더; 상기 제2스테이지로 부시를 공급하는 부시피더; 상기 제3스테이지로 댐퍼를 공급하는 댐퍼피더; 상기 제1 내지 4스테이지의 간격에 대응되도록 X축방향으로 이격 배치된 제1 내지 4그리퍼를 구비하고, 상기 각 스테이지 간 사출물을 이송하는 이송클램퍼; 핑거블록을 구비하고 상기 부시피더의 이송레일로부터 상기 제2스테이지로 부시를 이송하는 부시이송부; 상기 제2스테이지에 대응되도록 배치되며, 상기 제2스테이지에 안착된 사출물을 하방으로 소정정도 가압하여, 상기 제2스테이지의 지그핀에 안착된 부시를 사출물 중앙의 축구멍에 압입시키는 제1압입실린더; 상기 제3스테이지에 대응되도록 배치되며, 상기 댐퍼피더의 이송레일로부터 댐퍼를 상기 제3스테이지로 이송하고, 상기 제3스테이지에 안착된 사출물의 돌출부로 이송된 댐퍼를 압입시키는 제2압입실린더; 상기 제4스테이지에 대응되도록 배치되며, 상기 제4스테이지의 상,하측에 배치되는 상,하부실린더와, 상기 상,하부실린더의 구동거리를 측정하는 상,하부게이지를 구비하고, 상기 제4스테이지로 이송된 사출물의 조립적합여부를 판별하는 조립검사부; 상기 제4스테이지로부터 조립적합여부가 판별된 사출물이 투입되며, 투입된 사출물이 배출되는 제1배출로 및 제2배출로와, 회동상태에 따라 상기 제1배출로 또는 상기 제2배출로를 선택적으로 개방하는 회동플레이트를 구비하는 분류덕트부;를 포함하는 자동압입기가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기의 자동압입기를 사용하여 사출물에 부시 및 댐퍼를 압입 조립하는 조립방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법은, 사출물, 부시, 댐퍼의 공급에서부터 부시 및 댐퍼를 압입 조립하는 과정, 적합품 여부의 검사과정 및 이를 분류하는 일련의 사출품 조립공정을 자동화할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 자동압입기 및 이를 이용한 조립방법은, 사출물로의 부시 및 댐퍼 조립공정에 있어 작업효율성을 증대시킬 수 있으며, 생산성을 개선하고 제조단가를 절감시킬 수 있는 이점이 있게 된다.
도 1은 하우징 부품을 구성하는 사출물 및 이에 압입 조립되는 부시 및 댐퍼를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동압입기를 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동압입기를 보여주는 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지블록을 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지블록을 보여주는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드블록을 보여주는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑블록을 보여주는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑블록을 보여주는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1압입실린더를 보여주는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2압입실린더를 보여주는 정면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시이송부를 보여주는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립검사부를 보여주는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 분류덕트부를 보여주는 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동압입기(10)를 보여주는 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동압입기(10)를 보여주는 측면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 사출물저장부(110)를 포함할 수 있다.
사출물저장부(110)는 사출 성형된 다수의 사출물이 저장 또는 보관될 수 있다. 사출물저장부(110)로의 사출물 공급은 작업자의 수작업에 의해 이뤄질 수 있으므로, 사출물저장부(110)는 작업자의 편의를 위해 지지프레임(112)에 의해 소정높이로 지지될 수 있다. 또한, 사출물저장부(110)는 토출부(111)를 통해 저장된 사출물을 사출물피더(120)로 공급할 수 있다. 토출부(111)는 사출물저장부(110)로부터 사출물피더(120)로 소정정도 연장되어 사출물피더(120)를 향해 하향 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 사출물피더(120)를 포함할 수 있다.
사출물피더(120)는 사출물저장부(110)로부터 공급된 사출물을 일렬로 정렬하여 이송레일(121)을 통해 이송할 수 있다. 사출물피더(120)는 대략 원통형으로 형성될 수 있으며, 고정된 외통(122)과 회전 구동되는 내통(123)을 포함하여 구성될 수 있다. 내통(123)은 내주면을 따라 대략 나선형을 이루는 이송로(124)를 구비할 수 있다. 사출물피더(120) 내 사출물은 내통(123)이 소정속도로 회전됨에 따라 나선형의 이송로(124)를 따라 이동될 수 있으며, 이러한 과정에서 나란히 정렬될 수 있다. 이송로(124)를 따라 내통(123) 상단까지 이동된 사출물은 외통(122)을 따라 원주방향으로 이동되며 이송레일(121)로 공급될 있다. 이송레일(121)로 공급된 사출물은 도 3에 표시된 화살표와 같이 우측으로 이송되어 후술할 제1스테이지(151)로 공급되게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 부시피더(130)를 포함할 수 있다.
부시피더(130)에는 사출물에 조립되기 위한 부시가 저장 또는 보관될 수 있다. 또한, 부시피더(130)는 저장된 부시를 정렬하여 이송레일(131)을 통해 후술할 제2스테이지(152)로 공급할 수 있다. 부시피더(130)는 전술한 사출물피더(120)와 유사하게 이송로가 구비되어 회전 구동되는 내통과 고정된 외통으로 구성될 수 있으며, 이를 통해 부시를 나란히 정렬하여 이송레일(131)로 공급할 수 있다. 또한, 이송레일(131)은 도 2의 Y축방향으로 부시를 이송하여 후술할 제2스테이지(152)로 공급하게 된다. 부시피더(130)는 제2스테이지(152)와 대응되도록 사출물피더(120)의 후단(도 2 및 3을 기준으로 우측)에 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 댐퍼피더(140)를 포함할 수 있다.
댐퍼피더(140)에는 사출물에 조립되기 위한 댐퍼가 저장 또는 보관될 수 있다. 또한, 댐퍼피더(140)는 저장된 댐퍼를 정렬하여 이송레일(141)을 통해 후술할 제3스테이지(153)로 공급할 수 있다. 댐퍼피더(140)는 전술한 사출물피더(120)와 유사하게 이송로가 구비되어 회전 구동되는 내통과 고정된 외통으로 구성될 수 있으며, 이를 통해 부시를 나란히 정렬하여 이송레일(141)로 공급할 수 있다. 또한, 이송레일(141)은 도 2의 Y축방향으로 댐퍼를 이송하여 후술할 제3스테이지(153)로 공급하게 된다. 댐퍼피더(140)는 제3스테이지(153)와 대응되도록 부시피더(130)의 후단(도 2 및 3을 기준으로 우측)에 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 스테이지블록(150)을 포함할 수 있다.
스테이지블록(150)은 부시 및 댐퍼의 조립공간을 제공할 수 있으며, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 X축방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다. 스테이지블록(150)에서는 사출물피더(120)로부터 공급된 사출물에 대해 각 조립 및 검사과정을 순차적으로 진행되게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지블록(150)을 보여주는 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지블록(150)을 보여주는 측면도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 스테이지블록(150)은 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)를 구비할 수 있다. 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)는 X축방향을 따라 순차적으로 이격 배치될 수 있으며, 각 스테이지(151,152,153,154)는 사출물 또는 이에 부시 등이 조립된 사출물 조립체가 안착 배치될 수 있는 작업공간을 제공하게 된다.
구체적으로, 제1스테이지(151)는 스테이지블록(150)의 X축방향 최전단에 배치될 수 있다. 제1스테이지(151)에는 사출물피더(120)로부터 공급되는 사출물이 배치되게 된다.
제2스테이지(152)는 제1스테이지(151)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있다. 제2스테이지(152)에서는 사출물과 부시 간의 압입 조립이 수행될 수 있다. 즉, 제2스테이지(152)에는 부시피더(130)로부터 부시가 공급될 수 있으며, 제2스테이지(152)에 공급된 부시가 안착 배치된 이후, 제1스테이지(151)의 사출물이 제2스테이지(152)로 이송되어 부시와 사출물 간의 압입 조립이 이뤄지게 된다. 이를 위해, 제2스테이지(152)에는 부시의 안착 고정을 위한 지그핀(152a)이 마련될 수 있다. 부시가 이와 같은 지그핀(152a)에 안착 배치된 후, 사출물이 제2스테이지(152)로 이송되어 후술할 제1압입실린더(170)에 의해 하방으로 압입 조립됨으로써, 부시와 사출물 간의 조립이 이뤄질 수 있다. 이에 대하여는 후술할 제1압입실린더(170)와 관련하여 좀 더 부연키로 한다.
제3스테이지(153)는 제2스테이지(152)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있다. 제3스테이지(153)에서는 전 스테이지(152)에서 부시가 조립된 사출물에 댐퍼가 조립될 수 있다. 즉, 제2스테이지(152)로부터 부시가 조립된 사출물이 제3스테이지(153)로 제공되면, 댐퍼피더(140)로부터 제3스테이지(153)로 댐퍼가 공급될 수 있으며, 제3스테이지(153)에 안착 배치된 사출물에 댐퍼가 압입됨으로써, 사출물에 댐퍼가 조립될 수 있다. 이때, 댐퍼는 부시 반대측에서 사출물에 형성된 돌출부에 조립될 수 있다(도 1 참조). 한편, 댐퍼와 사출물의 압입은 후술할 제2압입실린더(180)에 의해 이뤄질 수 있다.
제4스테이지(154)는 제3스테이지(153)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 스테이지블록(150)의 X축방향 최후단에 배치될 수 있다. 제4스테이지(154)에서는 부시 및 댐퍼가 조립된 사출물에 대해 최종 검사가 수행될 수 있으며, 검사 결과에 따라 적합품 또는 불량품 여부가 결정되게 된다. 또한, 필요에 따라 제4스테이지(154)에서는 댐퍼의 추가적인 압입이 이뤄질 수 있다. 즉, 제3스테이지(153)에서 일차적으로 댐퍼의 압입 조립이 이뤄진 후, 본 스테이지(154)에서 댐퍼의 조립 적정여부가 검사되면서 댐퍼가 이차적으로 압입 조립될 수 있다. 이는 댐퍼의 경우 금속재질의 부시와 달리 플라스틱 등의 재질로 후술할 조립검사부(200)의 검사과정에서 비교적 쉽게 압입 정도가 조절될 수 있기 때문이다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 이송클램퍼(160)를 포함할 수 있다.
이송클램퍼(160)는 사출물을 각 스테이지(151,152,153,154)로 이송시키기 위한 것으로, X축방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다. 이송클램퍼(160)는 후술할 바와 같이 사출물을 파지하기 위한 복수의 그리퍼(162d,162e,162f,162g)를 구비할 수 있으며, 이러한 그리퍼(162d,162e,162f,162g)가 X축방향 및 Z축방향으로 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 이송클램퍼(160)는 X축방향으로의 이동을 위한 슬라이드블록(161)과 그리퍼(162d,162e,162f,162g)가 마련되는 클램핑블록(162)을 포함하여 구성될 수 있다. 이에 대하여는 아래에서 도 6 내지 8을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드블록(161)을 보여주는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 이송클램퍼(160)는 슬라이드블록(161)을 포함할 수 있다. 슬라이드블록(161)은 X축방향으로 소정정도 연장된 고정플레이트(161a)와, 리니어가이드(161b)를 매개로 고정플레이트(161a)에 체결되는 슬라이드플레이트(161c)를 포함하여 구성될 수 있다. 슬라이드플레이트(161c)는 구동모터(161d)에 의해 고정플레이트(161a)에 대해 X축방향으로 이동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑블록(162)을 보여주는 평면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑블록(162)을 보여주는 측면도이다.
도 7 및 8을 참조하면, 이송클램퍼(160)는 클램핑블록(162)을 포함할 수 있다. 클램핑블록(162)은 슬라이드플레이트(161c)와 체결되는 링크플레이트(162a)와, Z축방향 구동되는 복수의 실린더(162b)에 의해 링크플레이트(162a) 상측에 체결되는 이동플레이트(162c)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 클램핑블록(162)은 슬라이드플레이트(161c)의 이동에 따라 X축방향 이동될 수 있으며, 이동플레이트(162c)는 실린더(162b)에 의해 Z축방향으로 이동될 수 있다. 이로 인해, 이동플레이트(162c)에 마련된 복수의 그리퍼(162d,162e,162f,162g)는 X축방향 및 Z축방향 이동이 구현될 수 있다.
또한, 클램핑블록(162)은 복수의 그리퍼(162d,162e,162f,162g)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 복수의 그리퍼(162d,162e,162f,162g)는 제1 내지 4그리퍼(162d,162e,162f,162g)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 4그리퍼(162d,162e,162f,162g)는 이동플레이트(162c)에 배치되되 X축방향을 따라 순차적으로 이격 배치될 수 있다. 이때, 각 그리퍼(162d,162e,162f,162g) 간의 간격은 전술한 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)의 간격과 대응되도록 형성될 수 있다.
제1그리퍼(162d)는 이동플레이트(162c)의 X축방향 최전단에 배치될 수 있으며, 제1스테이지(151)에 안착 배치된 사출물을 제2스테이지(152)로 이송할 수 있다. 또한, 제1그리퍼(162d)는 제2 내지 4그리퍼(162e,162f,162g)와 달리 X축방향을 향해 개구되도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 내지 4그리퍼(162e,162f,162g)는 Y축방향 또는 도 7 및 8의 상측을 향해 개구되어 있는데 반해, 제1그리퍼(162d)는 X축방향 또는 도 7 및 8의 좌측을 향해 개구되도록 형성될 수 있다. 이는 클램핑블록(162)이 X축방향으로 이동하여 제1스테이지(151)로 접근시 제1그리퍼(162d)를 통한 사출물의 파지를 용이하게 하기 위함이다. 사출물은 X축방향을 따라 일렬로 배치된 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)를 따라 이동되게 되므로, 상기와 같이 제1그리퍼(162d)는 방향이 제2 내지 4그리퍼(162e,162f,162g)가 상이하게 형성되더라도 각 그리퍼(162d,162e,162f,162g)의 중심점은 X축방향을 따라 나란하게 일렬로 배치됨이 바람직하다.
제2그리퍼(162e)는 제1그리퍼(162d)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제2스테이지(152)에 안착 배치된 사출물을 제3스테이지(153)로 이송하게 된다. 즉, 제2그리퍼(162e)는 제2스테이지(152)에서 사출물에 부시가 조립 완료되면, 이를 제3스테이지(153)로 이송할 수 있다.
제3그리퍼(162f)는 제2그리퍼(162e)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제3스테이지(153)에 안착 배치된 사출물을 제4스테이지(154)로 이송하게 된다. 즉, 제3그리퍼(162f)는 제3스테이지(153)에서 사출물에 댐퍼가 조립 완료되면, 이를 제4스테이지(154)로 이송할 수 있다.
제4그리퍼(162g)는 제3그리퍼(162f)로부터 X축방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 제4스테이지(154)에서 검사과정이 완료된 사출물을 후술할 분류덕트부(210)로 이송하게 된다.
한편, 상기와 같은 클램핑블록(162)은 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)에 대응되는 제1 내지 4그리퍼(162d,162e,162f,162g)를 구비함으로써, 기 설정된 범위에서 X축방향으로 왕복 운동될 수 있다. 예컨대, 제1그리퍼(162d)가 제1스테이지(151)에 배치된 상태를 가정하면, 이와 같은 상태에서 각 그리퍼(162d,162e,162f,162g)는 대응되는 각 스테이지(151,152,153,154)에서 사출물을 파지할 수 있다. 또한, 각 스테이지(151,152,153,154)의 사출물이 파지된 상태에서 클램핑블록(162)이 Z축방향으로 소정정도 상방향 이동된 후, X축방향으로 다음 스테이지(151,152,153,154)를 향해 이동된다. 즉, 도시된 바를 기준으로 X축방향을 따라 우측으로 소정정도 이동된다. 각 그리퍼(162d,162e,162f,162g)가 다음 스테이지(151,152,153,154)에 대응되도록 배치되면, 클램핑블록(162)이 하강되어 해당 스테이지(151,152,153,154)에 사출물을 안착시킨다. 이후 클램핑블록(162)은 Z축방향 및 X축방향 이동을 통해 다시 초기상태로 복귀할 수 있으며, 전술한 이동과정을 반복하게 된다. 따라서 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 이송클램퍼(160)를 통한 사출물 이송구조를 간소화하고 연속적인 이송동작이 이뤄질 수 있게 된다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 제1압입실린더(170)를 포함할 수 있다.
제1압입실린더(170)는 Z축방향 구동될 수 있으며, 사출물을 하방으로 소정정도 가압하여 부시를 사출물에 압입시킬 수 있다. 부시의 압입은 전술한 바와 같이 제2스테이지(152)에서 이뤄질 수 있으며, 따라서 제1압입실린더(170)는 제2스테이지(152)에 대응되도록 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1압입실린더(170)를 보여주는 정면도이다.
도 9를 참조하면, 제1압입실린더(170)는 제2스테이지(152)의 상측에 배치되어 상하방향 구동될 수 있다. 제2스테이지(152)의 지그핀(152a)에 부시(B)가 안착되면, 이송클램퍼(160)에 의해 사출물(P)이 이송되어 제2스테이지(152)에 안착되며, 이후 제1압입실린더(170)는 사출물(P)을 하방으로 가압하여 사출물(P) 중앙에 형성된 축구멍에 부시(B)를 압입 조립하게 된다. 이때, 제2스테이지(152)에 이송 및 안착된 사출물(P)은 개구부가 하방을 향하고 댐퍼 조립을 위한 돌출부가 상방을 향하도록 배치될 수 있다(도 1 참조). 또한, 본 실시예에 있어 사출물(P)은 이와 같은 배치방향을 유지하며 각 스테이지(151,152,153,154)로 이송되게 된다. 한편, 제1압입실린더(170)의 피스톤 단부(171)는 상기와 같이 사출물(P)을 하방을 가압하는 과정에서 사출물(P)이 이탈되거나 위치 이동되는 것을 방지하기 위해, 사출물(P)의 상부 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 제2압입실린더(180)를 포함할 수 있다.
제2압입실린더(180)는 제1압입실린더(170)로부터 X방향으로 소정간격 이격 배치될 수 있다. 또한, 제2압입실린더(180)는 제3스테이지(153)와 대응되도록 배치될 수 있다. 제2압입실린더(180)는 댐퍼의 조립을 위한 것으로, 댐퍼피더(140)의 이송레일(141) 단부에서 제3스테이지(153)로 댐퍼를 이송함과 동시에, 이송된 댐퍼를 사출물의 돌출부에 조립할 수 있다. 따라서 제2압입실린더(180)는 Y축방향으로 소정정도 이동 가능하게 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2압입실린더(180)를 보여주는 정면도이다.
도 10을 참조하면, 제2압입실린더(180)는 제3스테이지(153) 상측에 배치되어 Z축방향으로 구동되는 피스톤(181)을 구비할 수 있으며, 피스톤(181)이 하강됨에 따라 사출물의 돌출부로 댐퍼를 압입 조립하게 된다. 이때, 피스톤(181) 하단에는 댐퍼의 파지를 위한 댐퍼끼움부(182)가 마련될 수 있다. 댐퍼끼움부(182)는 댐퍼 상단에 소정정도 끼움 결합될 수 있다. 즉, 댐퍼는 상단 일부가 댐퍼끼움부(182) 내측으로 소정정도 인입되어 끼움 결합될 수 있으며, 이를 통해, 제2압입실린더(180)는 댐퍼를 파지하여 제3스테이지(153)로 이송하고, 사출물 상단의 돌출부에 댐퍼를 조립하게 된다. 한편, 이와 같이 댐퍼끼움부(182)에 댐퍼가 끼움 결합된 상태에서 댐퍼를 사출물의 돌출부로 조립하게 되면, 댐퍼 상단 등이 완전히 돌출부에 압입되지 않을 수 있는바, 후술할 조립검사부(200)에서 추가적으로 댐퍼의 압입이 이뤄지게 된다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 부시이송부(190)를 포함할 수 있다.
부시이송부(190)는 부시를 제2스테이지(152)로 이송시키기 위한 것으로, 부시피더(130)의 이송레일(131) 단부에 인접하게 배치될 수 있으며, 이송레일(131) 단부에서 부시를 Y축방향 이송하여 제2스테이지(152)로 공급하게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시이송부(190)를 보여주는 정면도이다.
도 11을 참조하면, 부시이송부(190)는 부시(B)를 파지하기 위한 핑거블록(191)을 구비할 수 있다. 핑거블록(191)은 부시피더(130)의 이송레일(131) 단부로부터 상측으로 소정간격 이격 배치될 수 있으며, 실린더(192)에 의해 Y축방향 구동될 수 있다. 따라서 핑거블록(191)에 파지된 부시(B)는 Y축방향 이송되어 제2스테이지(152)로 공급될 수 있다.
또한, 부시피더(130)의 이송레일(131) 단부에는 이송된 부시(B)를 핑거블록(191)으로 공급하기 위한 가이드핀(131a)이 구비될 수 있다. 가이드핀(131a)은 상단에 부시(B)를 안착하고 상방으로 이동될 수 있으며, 이로 인해 부시(B)가 핑거블록(191)에 접근되면 핑거블록(191)이 부시(B)를 파지할 수 있다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 조립검사부(200)를 포함할 수 있다.
조립검사부(200)는 제2압입실린더(180)로부터 X축방향 이격되어 제4스테이지(154)에 대응되도록 배치될 수 있다. 또한, 조립검사부(200)는 제4스테이지(154)로 이송된 사출물에 대해 부시 및 댐퍼의 조립 적정여부를 검사하고, 추가적으로 댐퍼를 사출물에 압입하게 된다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조립검사부(200)를 보여주는 정면도이다.
도 12를 참조하면, 조립검사부(200)는 제4스테이지(154)의 상측에 배치되는 상부실린더(201)와, 제4스테이지(154)의 하측에 배치되는 하부실린더(202)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 조립검사부(200)는 상부실린더(201)의 구동거리를 센싱하는 상부게이지(203)와, 하부실린더(202)의 구동거리를 센싱하는 하부게이지(204)를 구비할 수 있다. 상,하부실린더(201,202)는 제4스테이지(154)에 부시 및 댐퍼가 조립된 사출물(P)이 공급되면, 사출물(P)을 향해 각각 상,하방으로 구동될 수 있으며, 상,하부게이지(203,204)는 상,하부실린더(201,202)의 초기위치로부터의 각 구동거리를 측정할 수 있다. 이를 통해, 조립검사부(200)는 부시 및 댐퍼가 적절히 사출물에 조립되었는지를 확인할 수 있다. 즉, 상,하부게이지(203,204)에서 측정되는 구동거리를 기 설정된 기준값과 비교함으로써, 부시나 댐퍼가 적절히 압입되어 있는지를 확인할 수 있다. 또한, 댐퍼의 경우 상,하부실린더(201,202)가 기 설정된 기준값만큼 구동됨으로써, 목표하는 적절한 정도로 사출물에 추가 압입될 수 있다. 한편, 조립검사부(200)는 상,하부게이지(203,204)를 통해 조립 적정여부, 즉, 적합품 또는 불량품을 판별하고, 판별결과를 후술할 분류덕트부(210)로 제공할 수 있다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동압입기(10)는 분류덕트부(210)를 포함할 수 있다.
분류덕트부(210)는 제4스테이지(154)로부터 X축방향 이격되어 자동압입기(10)의 최후단에 배치될 수 있다. 또한, 분류덕트부(210)는 조립검사부(200)를 통해 제공되는 적합품 또는 불량품 여부에 따라 제4스테이지(154)로부터 이송된 사출물을 OK박스(B1) 또는 NG박스(B2)로 분류하게 된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 분류덕트부(210)를 보여주는 정면도이다.
도 13을 참조하면, 분류덕트부(210)는 전체적으로 역방향 배치된 Y자형을 가질 수 있다. 또한, 분류덕트부(210) 내부는 투입된 사출물이 이송될 수 있는 이송로를 형성하게 된다. 구체적으로, 분류덕트부(210) 내 이송로는 상단의 투입구(211)로부터 연장된 투입로(212)와, 투입로(212) 하단에서 일방향으로 연장되어 하단의 제1배출구(213)까지 연장된 제1배출로(214)와, 투입로(212) 하단에서 타방향으로 연장되어 하단의 제2배출구(215)까지 연장된 제2배출로(216)로 구성될 수 있다. 이와 같은 분류덕트부(210)는 상단의 투입구(211)를 통해 제4스테이지(154)로부터 사출물이 이송 및 투입되면, 투입된 사출물이 투입로(212)를 따라 하방으로 이동되다가, 제1배출로(214) 또는 제2배출로(216)를 따라 제1배출구(213) 또는 제2배출구(215)로 배출되게 된다. 이때, 투입된 사출물은 제1배출구(213) 또는 제2배출구(215)로 선택적 배출될 수 있으며, 이에 의해 투입된 사출물이 적합품 또는 불량품으로 분류 배출될 수 있다. 즉, 예컨대, 제1배출구(213)에는 OK박스(B1)가 대응 배치되고, 제2배출구(215)에는 NG박스(B2)가 대응 배치되어, 적합품과 불량품이 각 해당 박스(B1,B2)에 분리 배출될 수 있다.
또한, 분류덕트부(210)는 상기와 같이 각 배출구(213,215)로의 분리 배출을 위한 회동플레이트(217)를 구비할 수 있다. 회동플레이트(217)는 제1배출로(214)와 제2배출로(216) 사이에서 힌지축(218)을 매개로 회동 가능하게 설치될 수 있으며, 일측에 실린더(219)가 체결되어 실린더(219)에 의해 회동 구동될 수 있다. 실린더(219)는 전술한 조립검사부(200)의 적합품 또는 불량품 판별에 따라 회동플레이트(217)를 구동시키게 된다.
회동플레이트(217)는 일방향으로 회동되어 제1배출로(214)를 폐쇄하고, 제2배출로(216)를 개방할 수 있으며(제1회동상태), 반대로 타방향으로 회동되어 제1배출로(214)를 개방하고, 제2배출로(216)를 폐쇄할 수 있다(제2회동상태). 따라서 상기의 제1회동상태 또는 제2회동상태에 따라 투입구(211)로 투입된 사출물은 OK박스(B1) 또는 NG박스(B2)로 배출될 수 있게 된다.
한편, 회동플레이트(217)는 제1배출로(214)의 경사진 저면(214a)과 제2배출로(216)의 경사진 저면(216a)이 만나는 지점에서 힌지축(218)을 중심으로 회동 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 회동플레이트(217)는 상기의 제1회동상태나 제2회동상태에서 제1배출로(214)의 저면(214a) 또는 제2배출로(216)의 저면(216a)과 평행하게 배치되도록 형성될 수 있다. 따라서 회동플레이트(217)는 상기의 제1회동상태 또는 제2회동상태에서 제1배출로(214)의 저면(214a) 또는 제2배출로(216)의 저면(216a)과 함께 소정정도 경사면을 이루게 된다. 이는 사출물의 이동경로에 단턱 등이 생기는 것을 방지하고, 투입구로 투입된 사출물이 회동플레이트(217)로 떨어지면서 경사에 의해 자연스럽게 각 배출로(214,216)로 이송될 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 상기와 같은 자동압입기(10)의 작동과정을 개략적으로 설명하도록 한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 사출물저장부(110)로부터 사출물피더(120)로 성형 완료된 사출물이 공급되며, 사출물피더(120)는 이송레일(121)을 통해 공급된 사출물을 제1스테이지(151)로 제공하게 된다. 한편, 부시피더(130) 및 부시이송부(190)는 부시를 제2스테이지(152)로 공급하며, 공급된 부시는 제2스테이지(152)의 지그핀(152a)에 안착되게 된다. 도 4 및 5는 이와 같은 제1, 2스테이지(151,152)를 도시하고 있으며, 부시이송부(190)는 도 11에 도시된 바와 같다.
한편, 도 4 및 5를 참조하면, 제1스테이지(151)로 공급된 사출물은 이송클램퍼(160)에 의해 제2스테이지(152)로 이송되게 된다. 이때, 제2스테이지(152)에는 부시가 공급되어 지그핀(152a)에 안착된 상태이며, 사출물은 그 위에 안착되게 된다. 한편, 사출물을 이송하는 이송클램퍼(160)는 도 7 및 8에 도시된 바와 같다.
상기와 같이 제2스테이지(152)에 사출물이 안착되면, 도 9와 같은 제1압입실린더(170)가 하강하여 사출물을 소정정도 가압하며, 이로 인해, 사출물 중앙의 축구멍에 부시가 압입 조립된다. 또한, 부시가 조립된 사출물은 이송클램퍼(160)에 의해 제3스테이지(153)로 이송된다.
제3스테이지(153)로 사출물이 이송되면, 도 2와 같은 댐퍼피더(140)로부터 공급되는 댐퍼가 제3스테이지(153)로 이송된다. 댐퍼는 부시의 조립방향 반대측으로 돌출된 돌출부에 안착되며, 도 10과 같은 제2압입실린더(180)에 의해 돌출부에 일차적으로 압입 조립된다. 또한, 댐퍼가 조립된 사출물은 이송클램퍼(160)에 의해 제4스테이지(154)로 이송된다.
제4스테이지(154)에서는 도 12와 같은 조립검사부(200)를 통해 부시 및 댐퍼가 적절히 압입 조립되었는지가 확인된다. 또한, 이 과정에서 댐퍼의 추가적인 압입이 이뤄질 수 있다. 또한, 검사과정이 완료되면, 사출물은 이송클램퍼(160)에 의해 분류덕트부(210)로 투입된다. 분류덕트부(210)는 조립검사부(200)의 검사결과에 따라 회동플레이트(217)를 이동시켜 투입된 사출물을 도 2와 같은 NG박스(B2) 또는 OK박스(B1)로 분류 배출한다.
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 자동압입기(10)는 사출물, 부시, 댐퍼의 공급에서부터 부시 및 댐퍼를 압입 조립하는 과정, 적합품 여부의 검사과정 및 이를 분류하는 일련의 사출품 조립공정을 자동화할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들에 따른 자동압입기(10)는 사출물로의 부시 및 댐퍼 조립공정에 있어 작업효율성을 증대시킬 수 있으며, 생산성을 개선하고 제조단가를 절감시킬 수 있는 이점이 있게 된다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 자동압입기(10)는 조립 완료된 사출물에 대해 검사과정을 거쳐 이를 적합품 또는 불량품으로 분리 배출할 수 있다. 따라서 오조립에 따른 불량품의 발생이 최소화될 수 있으며, 분류작업에 따른 작업효율성 저하도 방지될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 자동압입기 110: 사출물저장부
120: 사출물피더 130: 부시피더
140: 댐퍼피더 150: 스테이지블록
160: 이송클램퍼 170: 제1압입실린더
180: 제2압입실린더 190: 부시이송부
200: 조립검사부 210: 분류덕트부

Claims (4)

  1. X축방향으로 이격 배치된 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)를 구비하는 스테이지블록(150);
    상기 제1스테이지(151)로 사출물을 공급하는 사출물피더(120);
    상기 제2스테이지(152)로 부시를 공급하는 부시피더(130);
    상기 제3스테이지(153)로 댐퍼를 공급하는 댐퍼피더(140);
    상기 제1 내지 4스테이지(151,152,153,154)의 간격에 대응되도록 X축방향으로 이격 배치된 제1 내지 4그리퍼(162d,162e,162f,162g)를 구비하고, 상기 각 스테이지(151,152,153,154) 간 사출물을 이송하는 이송클램퍼(160);
    핑거블록(191)을 구비하고 상기 부시피더(130)의 이송레일(131)로부터 상기 제2스테이지(152)로 부시를 이송하는 부시이송부(190);
    상기 제2스테이지(152)에 대응되도록 배치되며, 상기 제2스테이지(152)에 안착된 사출물을 하방으로 소정정도 가압하여, 상기 제2스테이지(152)의 지그핀(152a)에 안착된 부시를 사출물 중앙의 축구멍에 압입시키는 제1압입실린더(170);
    상기 제3스테이지(153)에 대응되도록 배치되며, 상기 댐퍼피더(140)의 이송레일(141)로부터 댐퍼를 상기 제3스테이지(153)로 이송하고, 상기 제3스테이지(153)에 안착된 사출물의 돌출부로 이송된 댐퍼를 압입시키는 제2압입실린더(180);
    상기 제4스테이지(154)에 대응되도록 배치되며, 상기 제4스테이지(154)의 상,하측에 배치되는 상,하부실린더(201,202)와, 상기 상,하부실린더(201,202)의 구동거리를 측정하는 상,하부게이지(203,204)를 구비하고, 상기 제4스테이지(154)로 이송된 사출물의 조립적합여부를 판별하는 조립검사부(200);
    상기 제4스테이지(154)로부터 조립적합여부가 판별된 사출물이 투입되며, 투입된 사출물이 배출되는 제1배출로(214) 및 제2배출로(216)와, 회동상태에 따라 상기 제1배출로(214) 또는 상기 제2배출로(216)를 선택적으로 개방하는 회동플레이트(217)를 구비하는 분류덕트부(210);를 포함하는, 자동압입기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송클램퍼(160)는,
    X축방향으로 소정정도 연장된 고정플레이트(161a)와, 리니어가이드(161b)를 매개로 X축방향 이동 가능하도록 상기 고정플레이트(161a)에 체결되는 슬라이드플레이트(161c)를 구비하는, 슬라이드블록(161); 및
    상기 슬라이드플레이트(161c)에 체결되는 링크플레이트(162a)와, Z축방향 구동되는 복수의 실린더(162b)에 의해 상기 링크플레이트(162a)와 체결되는 이동플레이트(162c)를 구비하는, 클램핑블록(162);을 포함하며,
    상기 이동플레이트(162c)는,
    상기 제1 내지 4그리퍼(162d,162e,162f,162g)가 X축방향으로 이격 배치되며, 상기 제1그리퍼(162d)는 상기 사출물피더(120)의 이송레일(121)로부터 상기 제1스테이지(151)로 사출물을 이송하고, 상기 제2그리퍼(162e)는 상기 제2스테이지(152)에서 부시가 압입된 사출물을 상기 제3스테이지(153)로 이송하며, 상기 제3그리퍼(162f)는 상기 제3스테이지(153)에서 댐퍼가 압입된 사출물을 상기 제4스테이지(154)로 이송하고, 상기 제4그리퍼(162g)는 상기 제4스테이지(154)에서 조립적합여부가 판별된 사출물을 상기 분류덕트부(210)의 투입구(211)로 이송하도록 형성된, 자동압입기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1압입실린더(170)는,
    상기 제2스테이지(152)에서 상측으로 이격 배치되어 Z축방향 구동되고, 사출물에 접촉되어 가압하는 피스톤 단부(171)가 사출물의 상부 형상과 대응되는 형상으로 형성되며,
    상기 제2압입실린더(180)는,
    상기 제3스테이지(153)에서 상측으로 이격 배치되어 Z축방향 구동되고, 피스톤 하단에는 댐퍼의 상단 일부가 끼움 결합될 수 있는 댐퍼끼움부(182)가 마련되며,
    상기 분류덕트부(210)는,
    상단에 투입구(211)가 마련되고, 하단에 상기 각 배출로(214,216)와 연결되는 제1, 2배출구(213,215)가 마련된 역방향의 'Y'자 형태로 형성되며,
    상기 회동플레이트(217)는,
    상기 제1배출로(214)를 개방한 상태에서는 상기 제1배출로(214)의 경사진 저면(214a)과 평면을 이루도록 배치되고, 상기 제2배출로(216)를 개방한 상태에서는 상기 제2배출로(216)의 경사진 저면(216b)과 평면을 이도록 배치되는, 자동압입기.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항의 자동압입기를 사용하여 사출물에 부시 및 댐퍼를 압입 조립하는 조립방법.
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