KR101668027B1 - 나사 제조장치 - Google Patents

Abstract

불량품 없이 보다 효율적으로, 자동으로 나사를 제조할 수 있는 나사 제조장치가 제공된다. 나사 제조장치는, 중앙에 나사 이동홈이 형성되고 하방으로 경사지게 배치되어 나사를 연속적으로 공급하는 가이드레일, 가이드레일 하측에 배치되며 일 측에 제1나사산이 형성된 고정블록, 고정블록과 이격되어 배치되고, 제1나사산과 마주보는 면에 제1나사산과 동일한 제2나사산이 형성되며, 고정블록을 따라 평행하게 왕복 이동하는 이동블록, 고정블록의 일 측에 배치되어 나사의 위치를 측정하는 센서부, 및 센서부의 신호에 의해 가이드레일로 차단바를 삽입하여 나사의 진행을 차단하는 차단부를 포함한다.

Description

나사 제조장치{Apparatus for manufacturing screw bolt}

본 발명은 나사 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불량품 없이 보다 효율적으로, 자동으로 나사를 제조할 수 있는 나사 제조장치에 관한 것이다.

나사는 각종 기계장치로부터 건축물에 이르기까지 광범위하게 사용되는 체결수단이다. 나사는 외주면에 스크류가 형성된 몸체와 몸체 상부의 헤드로 이루어지며 스크류의 형상, 회전수, 크기 등에 따라서 체결강도와 체결대상 등이 달라질 수 있다. 나사는 사용목적에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있다.

나사는 다이스 등의 공구를 이용하여 물리적 압력을 가하는 방식으로 제조될 수 있다. 그러나 수동으로 조작되는 공구를 이용하는 경우, 나사를 대량으로 제조하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 나사의 제조방식을 자동화하게 되었다. 자동화된 나사 제조방식의 경우 재료를 공급하고 물리적 압력을 가하는 과정이 연속적으로 진행될 수 있다.

그러나, 이와 같이 자동화된 제조방식을 사용하는 경우, 재료가 원하는 위치에 정렬되지 않거나, 공급되는 동안 적체를 일으키는 등의 문제가 발생하기도 하였다. 또한, 이로 인해 나사산의 스크류가 변형되어 불량품이 생산되는 문제도 있었다. 나사산의 스크류는 사소한 오차에도 민감하여 체결대상에 원활하게 체결되기 어려울 수 있는 문제가 있는 바 이에 대한 개선이 필요하였으며, 보다 효율적으로 정밀하게 나사를 제조할 수 있는 방안이 필요하게 되었다.

대한민국 공개특허 제10-1995-0011001호, (1995. 05.15)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 불량품 없이 보다 효율적으로, 자동으로 나사를 제조할 수 있는 나사 제조장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 나사 제조장치는, 중앙에 나사 이동홈이 형성되고 하방으로 경사지게 배치되어 나사를 연속적으로 공급하는 가이드레일; 상기 가이드레일 하측에 배치되며 일 측에 제1나사산이 형성된 고정블록; 상기 고정블록과 이격되어 배치되고, 상기 제1나사산과 마주보는 면에 상기 제1나사산과 동일한 제2나사산이 형성되며, 상기 고정블록을 따라 평행하게 왕복 이동하는 이동블록; 상기 고정블록의 일 측에 배치되어 상기 나사의 위치를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부의 신호에 의해 상기 가이드레일로 차단바을 삽입하여 상기 나사의 진행을 차단하는 차단부를 포함한다.

상기 차단부는, 상기 가이드레일을 향해 상기 차단바에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 차단바를 후퇴 고정시켜 전진을 저지하는 트리거, 및 상기 트리거를 움직여 상기 차단바를 상기 가이드레일을 향해 전진시키는 구동부를 포함한다.

상기 구동부는 상기 트리거를 당겨 이동시키는 솔레노이드 구동유닛일 수 있다.

상기 센서부는 상기 나사 헤드의 높낮이를 측정하는 근접센서일 수 있다.

상기 나사 제조장치는, 상기 가이드레일의 측부에 배치되며, 상기 가이드레일을 따라 공급되는 상기 나사를 상기 이동블록을 향해 단속적으로 밀어 넣는 장전바를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 자동화된 방식으로 연속적, 효율적으로, 나사를 대량 제조할 수 있다. 특히, 제조과정에서 발생하는 불량품의 생산률을 현저하게 낮출 수 있으며, 재료를 보다 정렬된 상태로 원활하게 공급하여 정밀한 나사산을 오차 없이 형성할 수 있다. 이를 통해 불량률을 최소화하여 매우 효율적으로 나사를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 나사 제조장치의 가이드레일, 고정블록, 이동블록, 장전테이블 상호간의 배치관계와, 차단부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 이동블록의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 장전바 및 차단바와 인접한 가이드레일의 주변구조를 보다 상세히 도시한 도면이다.
도 6은 도 2의 장전바의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 2의 차단바의 작동도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치의 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 나사 제조장치의 가이드레일, 고정블록, 이동블록, 장전테이블 상호간의 배치관계와, 차단부의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 이동블록의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치(1)는, 중앙에 나사 이동홈(도 4 및 도 5의 101참조)이 형성되고 하방으로 경사지게 배치되는 가이드레일(100), 가이드레일(100) 하측에 배치되는 고정블록(200), 고정블록(200)과 이격되어 배치되고 고정블록(200)을 따라 평행하게 왕복 이동하는 이동블록(300), 고정블록(200) 일 측에 배치되는 센서부(210), 및 센서부(210)의 신호에 의해 상기 가이드레일(100)로 차단바(421)를 삽입하여 나사의 진행을 차단하는 차단부(420)를 포함한다.

본 발명의 나사 제조장치(1)는 가이드레일(100)의 경사를 이용하여 나사(스크류가 형성되기 이전에 나사의 외형을 갖춘 상태로 가공된 재료를 포함하는 의미이다)를 연속적으로 공급할 수 있다. 특히, 연속된 공급과정에서 발생할 수 있는 적체 등을 후술하는 장전바(도 2, 도 4, 도 5, 도 6의 410참조)를 이용하여 매우 원활하게 해소할 수 있고, 이를 통해 연속적으로, 정확한 위치에 나사를 정렬시켜 오차 없이 나사에 스크류(나사산)를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 나사 제조장치(1)는 혹시라도 불량품이 감지되는 경우에는 그와 연동하여 차단부(420)가 작동하여 나사의 공급을 즉시 중단시킬 수 있다. 이는 모터 등의 회전관성으로 인해 장치 전체가 순간적으로 정지하기 어려운 경우에도 나사의 공급만을 차단할 수 있도록 된 것으로, 이를 이용하여 장치의 훼손을 방지하면서도 불량률을 현저하게 줄이는 것이 가능하다. 이러한 구성을 통해 불량품 없이 보다 효율적으로 나사를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치(1)에 대해 각 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

나사 제조장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(10) 내부에 전술한 각 구성부가 유기적으로 수용되어 형성될 수 있다. 하우징(10)은 수용공간이 마련되어 모터 등의 구동장치 및 이와 연결된 벨트, 체인, 기어, 캠 등의 운동전달요소가 내부에 배치될 수 있다. 하우징(10) 후단에는 나사(전술한 바와 같이 스크류가 형성되기 이전 나사 형상으로 가공된 재료를 포함하는 의미이다)가 투입되는 호퍼(500)가 형성될 수 있으며, 호퍼(500)와 연통되도록 나사를 이송하는 피더부(600)가 형성될 수 있다. 피더부(600)는 호퍼(500)로 공급된 나사를 반복적으로 회전하면서 상승시켜 투입부(700)로 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 회전하는 형태의 피더부(600)가 도시되었으나, 이로써 한정될 필요는 없다. 피더부는 호퍼(500)로 투입된 나사를 가이드레일(100)의 나사 이동홈(도 4 및 도 5의 101참조)으로 용이하게 공급할 수 있는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 이를 테면, 진동을 이용하여 재료를 이송하는 진동 피더의 형태 등으로 피더부를 구현하는 것도 얼마든지 가능하다. 투입부(700)는 가이드레일(100)의 상단부에 형성된 것으로 빗면 등을 이용하여 피더부(600)로부터 공급된 나사를 가이드레일(100)에 정렬시켜 공급하도록 형성된 것일 수 있다. 투입부(700) 역시 가이드레일(100)에 나사를 용이하게 공급할 수 있는 한 제한 없이 여러 가지 다양한 방식으로 형성되는 것이 가능하다.

투입부(700)로 공급된 나사는 투입부(700)로부터 하방으로 경사지게 배치되어 있는 가이드레일(100)을 통해 자연스럽게 이동할 수 있다. 가이드레일(100)은 중앙에 나사 이동홈(도 4 및 도 5의 101참조)이 형성되어 있을 수 있으며 나사 이동홈(101)을 통해 나사를 수용하여 하측의 고정블록(200) 및 이동블록(300)까지 나사를 안전하게 공급할 수 있다. 가이드레일(100)은 상부에 형성된 어퍼가이드레일(110)을 포함하여 가이드레일(100)에 수용된 나사가 가이드레일(100)과 어퍼가이드레일(110)의 사이에서 정렬되도록 구성할 수 있다. 가이드레일(100)은 중앙에 나사 이동홈(101)이 형성된 일정한 두께를 갖는 판 형상의 구조물이나 바 형상의 구조물 등으로 형성될 수 있다.

어퍼가이드레일(110)은 가이드레일(100) 상방에 가이드레일(100)과 일정 간격 이격된 상태로 가이드레일(100)과 평행하게 배치될 수 있으며, 특히 나사 이동홈(101) 상방에 위치하여 나사의 이탈을 저지할 수 있다. 어퍼가이드레일(110) 역시 일정한 두께를 갖는 판 형상의 구조물이나 바 형상의 구조물 등으로 형성될 수 있다. 나사는 어퍼가이드레일(110)과 가이드레일(100)의 사이에 헤드 부분이 삽입된 상태로 가이드레일(100)을 따라서 용이하게 이동할 수 있다.

고정블록(200)은 가이드레일(100)의 하측에 배치된다. 가이드레일(100)의 하측은 경사지게 배치된 가이드레일(100)의 하방에 위치한 일 측을 말한다. 고정블록(200)은 가이드레일(100)의 하측에 면하도록 배치되어 가이드레일(100)을 따라 공급되는 나사와 접촉할 수 있다. 가이드레일(100)의 끝단부에는 나사의 진행방향을 변경하는 경로전환부(120)가 형성되어 가이드레일(100)을 따라 공급되는 나사가 고정블록(200)과 이동블록(300)의 사이로 원활하게 공급되도록 구성할 수 있다. 경로전환부(120)는 예를 들어, 빗면이나 굴절된 홈 등을 이용하여 나사의 유동방향을 전환하도록 형성된 것일 수 있으며, 그 밖에도 나사의 유동방향을 전환하기 용이한 다양한 형태로 경로전환부(120)를 구성할 수 있다. 경로전환부(120)는 가이드레일(100) 끝단부에 부착될 수 있으며, 필요한 경우 가이드레일(100)과 일체로 형성될 수도 있다.

이동블록(300)은 고정블록(200)과 이격되어 배치된다. 고정블록(200)은 하우징(10) 내부에 형성된 구동장치에 연결되어 움직일 수 있으며 특히, 고정블록(200)을 따라 평행하게 왕복하여 이동할 수 있다. 이동블록(300)과 고정블록(200)은 각각 서로 마주보는 면을 포함하고 마주보는 면에 나사산이 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정블록(200)에는 제1나사산(도 4 및 도 5의 201참조)이 형성되고, 이동블록(300)에는 마주보는 면에 이와 동일한 제2나사산(도 1, 도 3, 도 4, 도 5의 301참조)이 형성될 수 있다. 나사는 고정블록(200)과 이동블록(300)의 사이를 통과하면서 각각의 나사산과 접촉하여 나사산의 형상에 대응하는 스크류가 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 이동블록(300)은 블록구동부(310)에 연결되어 구동력을 전달받을 수 있다. 블록구동부(310)는 전술한 하우징(10) 내부에 형성된 것으로 모터(311), 모터(311)와 체인 또는 벨트 등을 통해 연결된 휠(312), 및 휠(312)에 편심 결합된 구동바(313) 등을 포함하여 형성될 수 있다. 이동블록(300)은 횔(312)에 결합되어 편심 회전하는 구동바(313)로부터 모터(311)와 휠(312)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 전달받고 용이하게 왕복 운동하도록 형성될 수 있다.

센서부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정블록(200)의 일 측에 배치된다. 센서부(210)는 나사 헤드의 높낮이를 측정하는 근접센서로 이루어질 수 있다. 즉, 이동블록(300) 및 고정블록(200)의 사이를 통과하여 나온 나사의 헤드 위치를 파악함으로써 나사의 불량 여부를 세밀하게 파악할 수 있다. 센서부(210)가 배치되는 고정블록(200)의 일 측은 단순히 고정블록(200)과 접하는 부분만을 의미하는 것은 아니며, 나사의 이동경로와 인접한 고정블록(200) 주위의 어느 부분에라도 센서부(210)가 배치될 수 있다. 즉, 센서부(210)는 고정블록(200)에 직접 고정될 수도 있고, 고정블록지지대 등에 결합되어 고정블록(200)의 일 측에 고정블록(200)과 이격된 상태로 배치될 수도 있다. 따라서, 센서부(210)의 위치가 도 2에 도시된 바와 같은 위치로 한정될 필요는 없다. 다양한 방식으로 배치상태를 조정하여 나사의 이동경로에 보다 인접하도록 센서부(210)를 배치할 수 있으며, 이를 통해 나사의 불량 여부를 보다 용이하게 감지하도록 형성할 수 있다. 필요한 경우, 카메라를 이용하는 비전 시스템 등을 활용하여 센서부(210)를 형성하는 것도 가능할 수 있다.

차단부(420)는 장전테이블(400)에 장전바(도 2, 도 4, 도 5, 도 6의 410참조)와 함께 형성될 수 있다. 차단부(420)는 상기 센서부(210)의 신호에 의해 작동하도록 형성될 수 있으며 탄성력에 의해 탄력적으로 이동하는 차단바(421)를 포함할 수 있다. 차단바(421)는 끝단부가 가이드레일(100)에 삽입되어 가이드레일(100)을 따라 진행하는 나사의 진행을 효과적으로 중단시킬 수 있다. 차단부(420)에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.

장전테이블(400)의 내부에는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 가이드레일(100)을 향해 왕복하는 장전바(410)가 형성될 수 있다. 장전바(410) 역시 하우징(10) 내부에 형성된 구동장치와 연결되어 왕복 운동하도록 형성된 것일 수 있다. 장전바(410)는 가이드레일(100)의 측부에 배치되며, 가이드레일(100)을 향해 왕복 운동하면서 가이드레일(100)을 따라 공급되는 나사를 이동블록(300)을 향해 밀어 넣도록 형성된다. 즉, 나사는 가이드레일(100)을 따라 연속적으로 공급되되 가이드레일(100)의 끝단부에서 장전바(410)에 의해 차례로 공급된다.

따라서, 나사는 고정블록(200)과 이동블록(300)의 사이에서 정렬되어 이동블록(300)의 이동에 의해 정밀한 스크류가 형성된 완제품으로 제조될 수 있다. 이상과 같이 가이드레일(100) 측부에 형성된 장전바(410)를 이용하여 연속적으로 공급되는 나사의 위치를 정렬시키고 매우 용이하게 나사를 제조할 수 있다.

그럼에도 불구하고 정렬위치가 흐트러지는 등의 이유로 불량이 발생하는 경우에는, 전술한 바와 같이 센서부(210)로 이를 감지하고 차단부(420)를 작동시켜 나사의 공급을 차단하고 제조작업을 중지시킬 수 있다. 이 때, 정상품은 하우징(10)에 형성된 제1배출구(11)로 배출되어 이송부(20)를 통해 다음 단계로 이송되도록 구성하고, 불량품은 제2배출구(12)로 배출되어 폐기하거나 재활용하도록 구성할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여 나사 장전구조, 나사 차단구조, 및 장전바와 차단바의 작동과정에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 도 2의 장전바 및 차단바와 인접한 가이드레일의 주변구조를 보다 상세히 도시한 도면이고, 도 6은 도 2의 장전바의 작동원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 7 및 도 8은 도 2의 차단바의 작동도이다.

장전바(410)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 끝단부가 가이드레일(100)을 향해 연장되어 가이드레일(100)의 단부와 접촉하도록 형성될 수 있다. 장전바(410)는 예를 들어, 끝단부가 가이드레일(100)의 나사 이동홈(101)이 끝나는 지점에서 왕복 운동하도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 나사 이동홈(101)을 따라 운반된 나사를 고정블록(200)과 이동블록(300)의 사이로 용이하게 투입하도록 형성될 수 있다. 즉, 나사는 가이드레일(100)의 나사 이동홈(101)을 따라서 연속적으로 이동하되, 장전바(410)에 의해 하나씩 차례대로 고정블록(200)과 이동블록(300)의 사이로 운반될 수 있다. 따라서, 장전바(410)를 이용하여 연속된 공급과정에서 발생할 수 있는 적체 등을 해소하고 나사를 용이하게 정렬시켜 공급하는 것이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같이 예상치 못한 이유로 정렬위치가 흐트러지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 이러한 경우에는 센서부(도 2의 210참조)로 이를 감지하고 도 5에 도시된 바와 같이 가이드레일(100)로 차단바(421)를 삽입하여 나사의 공급을 즉시 차단할 수 있다. 차단바(421)는 스프링(422)의 탄성력에 의해 가이드레일(100)을 향해 탄력적으로 이동하도록 형성될 수 있으며, 끝단부에는 삽입부(421a)가 형성되어 가이드레일(100)의 중앙까지 용이하게 진입할 수 있도록 형성될 수 있다. 따라서, 삽입부(421a)가 가이드레일(100) 중앙에 형성된 나사 이동홈(101)을 차단하여 나사 이동을 즉각적으로 중단시킬 수 있다.

이와 같이 차단바(421)가 삽입된 상태에서도 장전바(410) 및 이동블록(300) 등은 일정 시간 구동상태를 유지할 수 있다. 따라서, 나사 공급은 신속히 중단되되 장치의 구동계는 적당한 시간 동안 무리 없이 천천히 운행이 중단될 수 있다. 즉, 차단바(421)를 이용함으로써 장치 전체의 구동계에 무리를 주지 않으면서도 나사 공급만을 신속히 중단할 수 있다. 이를 통해 긴급한 제동 등으로 인한 장치의 과부하를 막고 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 불량품의 생산도 크게 감소시킬 수 있다.

장전바(410)는 도 6에 도시된 바와 같이 장전바구동부(430)에 연결되어 구동될 수 있다. 장전바구동부(430)는 장전테이블(도 7 및 도 8의 400참조)의 내측에 형성된 것으로 하우징(도 1의 10참조) 내부의 구동장치와 연결될 수 있다. 장전바구동부(430)는 회전력을 제공하는 구동축(431), 구동축(431)에 연결된 캠(432), 캠(432)과 접촉하여 왕복 운동하는 제1연결부(433), 제1연결부(433)의 왕복운동을 방향 전환하여 장전바(410)에 전달하는 제2연결부(434) 등을 포함하여 형성될 수 있다. 제1연결부(433)는 캠(432)의 종동절로 캠(432)과 접촉하여 왕복 운동하고, 제2연결부(434)는 중앙부가 힌지 결합된 굴절바 형태로 형성되어 왕복운동의 방향을 전환할 수 있다. 장전바(410)는 일 측에 형성된 몸체부(411)에 제2연결부(434)가 결합되어 제2연결부(434)의 구동에 따라 길이방향으로 왕복 운동할 수 있다.

구동축(431)은 전술한 모터(도 3의 311참조)와 체인, 벨트, 또는 기어 등을 통해 회전력을 전달받고 회전하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 이동블록(도 3의 300참조)의 왕복운동과 장전바(410)의 왕복운동을 동기화하여 유기적으로 나사 제조작업이 이루어지도록 구성할 수 있다. 또한, 이를 통해 하나의 모터로 장치 전체를 구동할 수 있으므로 경제성도 도모할 수 있다.

한편, 차단바(421)는 도 7에 도시된 바와 같이 가이드레일 또는 어퍼가이드레일(110)로부터 후퇴된 상태로 고정될 수 있다. 도면 상에는 간략하게 어퍼가이드레일(110)의 위치를 도시하였으며 가이드레일은 전술한 바와 같이 어퍼가이드레일(110)과 함께 형성된 것으로 이와 평행하게 배치되는 것으로 이해할 수 있다. 차단바(421)는 트리거(423)에 의해 탄성적으로 당겨진 상태로 고정되며, 트리거(423)와의 접촉이 해제되면 도 8에 도시된 바와 같이 스프링(422)의 수축과 함께 가이드레일 및 어퍼가이드레일(110)을 향하는 방향으로 이동할 수 있다. 트리거(423)는 장전테이블(400) 일 측에 회동이 가능하게 결합된 판재 등으로 형성될 수 있다.

트리거(423)는 구동부(424)에 의해 당겨져 회동하면서 차단바(421)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 트리거(423)와 구동부(424) 사이에는 연결부재(424a)가 연결되어 구동부(424)를 밀거나 당겨 회동시키는 등 위치 변경이 가능하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 트리거(423)가 회동하면서 차단바(421)와 접촉하거나 접촉이 해제되는 것으로 설명하였으나 이와 같이 한정될 필요는 없으며, 트리거(423)는 슬라이딩 방식 등으로 구동될 수도 있고, 필요한 경우 차단바(421)의 일 측에 삽입이 가능하도록 형성될 수도 있다. 트리거(423)의 형상 역시 트리거(423)의 구동방식에 대응하여, 판 형상, 바 형상, 블록 형상 등으로 다양하게 변형될 수 있다. 트리거(423)는 차단바(421)와 접촉하여 차단바(421)를 후퇴 고정할 수 있는 여러 가지 다양한 방식으로 형성될 수 있다.

이하, 차단바(421)를 포함하는 차단부(420)의 구성과 나사 제조장치 전체의 작동과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 나사 제조장치의 작동도이다.

차단부(420)는 끝단부가 가이드레일(100)을 향해 정렬된 차단바(421)와 가이드레일(100)을 향해 차단바(421)에 탄성력을 가하는 스프링(422), 차단바(421)를 후퇴 고정시켜 전진을 저지하는 트리거(423), 및 트리거(423)를 움직여 차단바(421)를 가이드레일(100)을 향해 전진시키는 구동부(424)를 포함할 수 있다. 차단바(421)는 홀더 등을 이용하여 장전테이블(400) 일 측에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있고, 일단부에는 전술한 바와 같이 가이드레일(100)에 삽입되는 삽입부(도 4 및 도 5의 421a참조)가 형성될 수 있다. 삽입부(421a)는 가이드레일(100) 내측으로 삽입되도록 형성될 수 있으나 적어도 일부는 어퍼가이드레일(110)에 삽입되거나 가이드레일(100)과 어퍼가이드레일(110) 사이에 위치하도록 형성될 수도 있다. 차단바(421)의 타단부에는 트리거(423)에 걸려 고정되는 걸림부(421b)가 형성될 수 있다.

트리거(423)는 장전테이블(400)에 회동 가능하게 결합될 수 있으며, 구동부(424)와 와이어나 고리 형상 등으로 형성된 연결부재(424a)를 통해 연결되어 있어 구동부(424)가 당기면 회동하여 열리도록 형성될 수 있다. 트리거(423)는 판이나 바 등의 형상으로 형성되어 차단바(421)의 걸림부(421b)에 걸리도록 형성될 수 있다.

따라서, 트리거(423)가 걸림부(421b)에 걸린 상태에서 차단바(421)는 후퇴된 상태로 고정될 수 있다. 이 때 스프링(422)은 차단바(421)의 일 측과 가이드레일(100) 또는 어퍼가이드레일(110)의 사이에 연결되어 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 차단바(421)가 후퇴된 상태로 당겨져 트리거(423)와 걸림부(421b)가 걸리면 차단바(421)는 전진이 저지된 상태로 후퇴 고정된다. 이 때, 스프링(422)이 신장되어 복원력이 증가하고, 트리거(423)가 움직이면 걸림 상태가 해제되어 차단바(421)는 가이드레일(100)에 용이하게 삽입될 수 있다.

구동부(424)는 트리거(423)를 당겨 이동시키는 솔레노이드(solenoid) 구동유닛으로 형성될 수 있다. 즉, 구동부(424)는 자기력으로 피스톤 등을 신축시키는 것이 가능한 솔레노이드 장치로 형성될 수 있으며, 이를 통해 센서부(210)의 신호에 의해 트리거(423)를 신속하게 움직이도록 형성될 수 있다. 이와 같은 구성으로 나사의 공급을 차단하고 불량품이 생성되는 것을 효과적으로 막을 수 있다.

나사(A)는 도 9에 도시된 바와 같이 가이드레일(100)을 따라서 공급된다. 전술한 바와 같이 하우징(도 1의 10참조)의 호퍼(도 1의 500참조)에 나사(A)를 대량으로 투입할 수 있고, 피더부(도 1의 600참조)가 회전하면서 이 중 일부를 투입부(도 1의 700참조)에 반복적으로 투입할 수 있다. 나사(A)는 투입부(700)와 연결된 가이드레일(100)의 경사를 따라서 가이드레일(100)의 나사 이동홈(도 4 및 도 5의 101참조)을 통해 도시된 바와 같이 연속적으로 공급될 수 있다.

이동블록(300)은 고정블록(200)과 평행하게 움직이면서 공급된 나사(A)와 접촉하여 나사(A)의 외주면에 스크류를 형성한다. 이동블록(300)은 전술한 바와 같이 구동력을 전달받아 왕복 운동하면서 공급된 나사(A)와 용이하게 접촉할 수 있고, 이에 따라 이동블록(300) 및 고정블록(200)에 형성된 각각의 나사산(도 4 및 도 5의 201, 301참조)에 대응하는 형상으로 나사(A)에 스크류가 형성될 수 있다. 이와 같이 가이드레일(100)을 따라 공급된 나사(A)가 이동블록(300)과 고정블록(200)의 사이를 통과하면서 스크류가 형성된 완제품으로 제조될 수 있다.

이 때, 장전테이블(400)에 형성된 장전바(410)는 전술한 바와 같이 가이드레일(100)을 향해 반복적으로 움직이면서 나사(A)를 차례로 공급한다. 따라서 가이드레일(100)의 경사를 따라 연속적으로 이동하는 나사(A)의 적체를 해소하고 나사(A)를 보다 정확한 위치에 원활하게 공급할 수 있다. 이를 통해 자동으로, 정밀한 나사산이 형성된 나사(A)를 대량 제조할 수 있다.

한편, 이와 같이 나사(A)가 제조되는 과정에서 만에 하나라도 정렬위치가 흐트러지는 경우 불량품이 제조될 수 있다. 이와 같은 경우 고정블록(200)에 형성된 센서부(210)가 이를 감지하여 불량여부를 즉시 판별한다. 센서부(210)는 전술한 바와 같이 나사(A)의 헤드 정렬상태 등을 정밀하게 감지하여 미세한 불량여부도 효과적으로 판별할 수 있다. 또한, 최초에 헤드의 정렬이 흐트러지면 이후에 공급되는 나사(A)의 헤드 역시 정렬상태가 연속적으로 흐트러질 가능성이 있으므로 이에 대비하여 센서부(210)는 감지신호를 차단부(420) 측에 전송하게 된다.

센서부(210)의 신호를 받은 차단부(420)는 도10에 도시된 바와 같이 구동부(424)를 즉시 작동시켜 트리거(423)를 움직이게 된다. 따라서, 트리거(423)가 열려 차단바(421)의 고정상태가 해제되고 차단바(421)는 스프링(422)의 탄성력에 의해 가이드레일(100)을 향해 즉시 이동하게 된다. 이를 통해 가이드레일(100)의 이동경로가 차단되고 나사(A)의 공급이 중단된다. 따라서, 도시된 바와 같이 이동블록(300)의 왕복이 중단되지 않았다 하더라도, 추가적으로 불량품이 제조되는 것을 막을 수 있다.

이와 같은 방식으로 차단부(420)를 이용하여 불량품을 제조율을 현저하게 감소시킬 수 있다. 이후, 가이드레일(100), 이동블록(300), 고정블록(200) 및 기타 나사(A) 공급라인을 검사하여 원인을 해소한 후 장치를 재가동시켜 나사(A)를 매우 원활하게 제조할 수 있다. 이를 통해 자동화된 방식으로, 불량품 없이 매우 효율적으로 나사 제조작업을 진행할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 나사 제조장치 10: 하우징
11: 제1배출구 12: 제2배출구
20: 이송부 100: 가이드레일
101: 나사 이동홈 110: 어퍼가이드레일
120: 경로전환부 200: 고정블록
201: 제1나사산 210: 센서부
300: 이동블록 310: 블록구동부
311: 모터 312: 휠
313: 구동바 301: 제2나사산
400: 장전테이블 410: 장전바
411: 몸체부 420: 차단부
421: 차단바 421a: 삽입부
421b: 걸림부 422: 스프링
423: 트리거 424: 구동부
424a: 연결부재 430: 장전바구동부
431: 구동축 432: 캠
433: 제1연결부 434: 제2연결부
500: 호퍼 600: 피더부
700: 투입부 A: 나사

Claims (5)

1. 중앙에 나사 이동홈이 형성되고 하방으로 경사지게 배치되어 나사를 연속적으로 공급하는 가이드레일;
   상기 가이드레일 하측에 배치되며 일 측에 제1나사산이 형성된 고정블록;
   상기 고정블록과 이격되어 배치되고, 상기 제1나사산과 마주보는 면에 상기 제1나사산과 동일한 제2나사산이 형성되며, 상기 고정블록을 따라 평행하게 왕복 이동하는 이동블록;
   상기 고정블록의 일 측에 배치되어 상기 나사의 위치를 측정하는 센서부; 및
   상기 센서부의 신호에 의해 상기 가이드레일로 차단바을 삽입하여 상기 나사의 진행을 차단하는 차단부를 포함하는 나사 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차단부는,
   상기 가이드레일을 향해 상기 차단바에 탄성력을 가하는 스프링,
   상기 차단바를 후퇴 고정시켜 전진을 저지하는 트리거, 및
   상기 트리거를 움직여 상기 차단바를 상기 가이드레일을 향해 전진시키는 구동부를 포함하는 나사 제조장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 트리거를 당겨 이동시키는 솔레노이드 구동유닛인 나사 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 센서부는 상기 나사 헤드의 높낮이를 측정하는 근접센서인 나사 제조장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가이드레일의 측부에 배치되며, 상기 가이드레일을 따라 공급되는 상기 나사를 상기 이동블록을 향해 단속적으로 밀어 넣는 장전바를 더 포함하는 나사 제조장치.

Images