KR101816053B1 - 와셔 자동 결합 장치 - Google Patents

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KR101816053B1
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spring washer
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조창래
우성현
임종민
은희광
전종협
문귀원
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한국항공우주연구원
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Abstract

와셔 자동 결합 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치는 평와셔가 저장되는 평와셔 저장공간 및 상기 평와셔 저장공간으로부터 상기 평와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하게 배치되는 평와셔 결합공간이 형성되는 평와셔 공급부와, 스프링와셔가 저장되는 스프링와셔 저장공간 및 상기 스프링와셔 저장공간으로부터 상기 스프링와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하는 동시에 상기 평와셔 결합공간에 위치하는 상기 평와셔와 중심축이 일치하게 배치되는 스프링와셔 결합공간이 형성되는 스프링와셔 공급부 가 구비되는 와셔 공급모듈을 포함하며, 나사를 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하도록 정렬한 후 상기 나사를 축 방향으로 밀어 넣어 상기 나사에 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔를 결합한다.

Description

와셔 자동 결합 장치{Auto Assembly Apparatus for Washer}
본 발명은 와셔 자동 결합 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나사에 평와셔 및 스프링와셔를 자동으로 결합할 수 있는 와셔 자동 결합 장치에 관한 것이다.
종래에는 나사에 평와셔와 스프링와셔를 손으로 일일이 삽입하여 사용했다. 그러나, 체결 부분이 많은 가전제품을 포함한 각종 기기의 조립을 위해서는 나사에 평와셔와 스프링와셔를 결합해야 하는 개수가 많아지고, 이에 따라 작업 시간이 길어져 작업효율이 떨어진다.
이와 같은 문제점을 해결하고, 기기조립시에 결합된 상태의 부재를 사용하여 조립성이 향상시키기 위하여 개발된 스크류 와셔 자동 결합 장치가 한국공개실용 실1988-0011242에 개시되어 있다.
종래의 스크류 와셔 자동 결합 장치는 결합기의 베이스판에 요홈을 중간부에 갖는 지지판을 설치하여, 그 지지판이 Y자형 작동봉에 의하여 분리결합되게하고, 지지판의 지지홈에는 밀판을 활주가능하게 삽입하고, 베이스판의 상측부에는 공급기에서 평와셔, 스프링와셔 및 스크류가 순차적으로 공급되는 공급로를 설치하는 동시에 스크류 공급로의 스토퍼 상부에는 실린더에 의하여 상승되는 푸시로드를 설치하고 베이스판의 하부에는 서보모터에 의해 변위되는 다수개의 정렬공을 갖는 정렬판을 설치하여 와셔 및 스크류를 정렬공에 결합되도록 구성한다.
그러나, 이와 같은 스크류 와셔 자동 결합 장치는 정렬판 이동시켜야 하는 단점이 있다.
한국공개실용 실1988-0011242
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
본 발명은 와셔와 나사를 자동으로 결합하여 작업 시간을 단축하여 작업 효율을 개선할 수 있는 와셔 자동 결합장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치는 평와셔 공급부 및 스프링와셔 공급부를 포함하는 와셔 공급모듈을 포함한다.
평와셔 공급부에는 평와셔가 저장되는 평와셔 저장공간 및 상기 평와셔 저장공간으로부터 상기 평와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하게 배치되는 평와셔 결합공간이 형성된다.
스프링와셔 공급부에는 스프링와셔가 저장되는 스프링와셔 저장공간 및 상기 스프링와셔 저장공간으로부터 상기 스프링와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하는 동시에 상기 평와셔 결합공간에 위치하는 상기 평와셔와 중심축이 일치하게 배치되는 스프링와셔 결합공간이 형성된다.
그리고, 나사를 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하도록 정렬한 후 상기 나사를 축 방향으로 밀어 넣어 상기 나사에 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔를 결합한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치는 나사 공급모듈을 포함할 수 있다. 그?l고, 나사 공급모듈은 나사 공급부, 나사 정렬부 및 나사 이동통로를 포함할 수 있다.
상기 나사 공급부에는 나사가 저장되는 나사 저장공간이 형성될 수 있다.
상기 나사 정렬부에는 상기 나사 상기 나사 저장공간으로부터 자중에 의해 하부로 이동한 상기 나사가 정렬될 수 있다.
상기 나사 이동통로는 상기 나사 정렬부로부터 상기 나사가 하나씩 이동하여 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하게 배치될 수 있다.
상기 나사 정렬부에는 상기 나사의 몸체 부분보다는 폭이 넓고, 상기 나사의 머리 부분보다는 폭이 좁으며 일방향으로 길게 정렬홈이 형성되어, 상기 나사의 몸체 부분이 아래에 위치하고 머리 부분이 위에 위치하도록 상기 나사 정렬홈에 자동 정렬될 수 있다.
그리고, 상기 나사 정렬부에는 슬라이딩 방식으로 돌출되거나 삽입됨으로써 상기 정렬홈의 폭을 조절하는 폭 조절 부재가 마련되어 상기 나사의 크기에 따라 상기 정렬홈의 폭을 조절할 수 있다.또한, 상기 나사 정렬부에는 정렬되어 있는 상기 나사를 밀어 상기 나사 이동통로로 이동시키는 나사 공급 작동부가 마련될 수 있다.
상기 나사 공급모듈은 상기 나사 이동통로를 통해 이동하여 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하게 배치된 상기 나사를 축 방향으로 밀어 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔에 삽입하는 결합 작동부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 나사 공급모듈은 상기 나사가 하부로 원활히 이동하도록 상기 나사 저장공간에 진동을 가하는 나사 진동부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 와셔 공급 모듈은 상기 나사의 이동 방향을 기준으로 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔의 후방에 위치하여 상기 나사의 접촉을 감지하는 나사 감지 센서와, 상기 나사 감지 센서로부터 입력된 나사 접촉 신호에 따라 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 결합된 상기 나사를 하부로 가압하는 분리 작동부를 포함할 수 있다.
상기 평와셔 결합공간 및 상기 스프링와셔 결합공간의 하부에는 상기 평와셔 결합공간 및 상기 스프링와셔 결합공간을 개폐하는 개폐플레이트가 가압력에 따라 선택적으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 와셔 공급모듈은 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔가 하부로 원활히 이동하도록 상기 평와셔 저장공간 및 상기 스프링와셔 저장공간에 진동을 가하는 와셔 진동부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 와셔 공급모듈은 상기 평와셔 공급부와 상기 스프링와셔 공급부 사이에 마련되는 구획부를 포함하며, 상기 구획부는 수직 방향으로 평행하게 배치되는 한 쌍의 구획벽 및 상기 한 쌍의 구획벽 사이의 거리를 조절하는 거리조절부재를 포함하여, 상기 평와셔 공급부와 상기 스프링와셔 공급부를 구획하는 동시에, 상기 평와셔 결합공간과 상기 스프링와셔 결합공간의 폭을 조절할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 공급 장치에 의하면, 평와셔, 스프링와셔 및 나사가 자동으로 공급되고, 결합 및 분리까지 자동으로 이루어지기 때문에 작업자가 일일이 나사와 평와셔 및 스프링와셔를 결합할 필요가 없으며, 이에 따라 작업 시간을 단축하여 작업 효율을 개선할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 공급되는 모습을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 공급되는 모습을 나타내는 확대 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 평와셔 및 스프링와셔와 결합되는 모습을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 분리되기 전 모습을 나타내는 확대 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 평와셔 및 스프링와셔와 결합된 나사가 분리되는 모습을 나타내는 도면; 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 평와셔 및 스프링와셔와 결합된 나사가 분리되는 모습을 나타내는 확대 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 공급되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 공급되는 모습을 나타내는 확대 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 평와셔 및 스프링와셔와 결합되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 나사가 분리되기 전 모습을 나타내는 확대 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 평와셔 및 스프링와셔와 결합된 나사가 분리되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합장치에서 평와셔 및 스프링와셔와 결합된 나사가 분리되는 모습을 나타내는 확대 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치는 와셔 공급모듈(100) 및 나사 공급모듈(200)을 포함할 수 있다.
먼저, 와셔 공급모듈(100)은 평와셔 공급부(110)와 스프링와셔 공급부(120)를 포함한다.
평와셔 공급부(110)에는 복수의 평와셔(12)가 저장되는 평와셔 저장공간(112)이 형성된다. 평와셔 저장공간(112)은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 호퍼 구조를 가질 수 있다.
또한, 평와셔 공급부(110)에는 평와셔 저장공간(112)으로부터 평와셔(12)가 자중에 의해 하부로 이동하여 설치면과 수직하게 배치되는 평와셔 결합공간(114)이 형성된다. 평와셔 결합공간(114)은 평와셔 저장공간(112)의 하부에 형성되며, 평와셔(12)가 세로 방향으로 세워져 한 개씩 하부로 이동할 정도의 가로, 세로 폭을 가질 수 있다. 평와셔 결합공간(114)은 평와셔 저장공간(112)의 하부에 바로 형성될 수도 있고, 평와셔 저장공간(112)으로부터 하부로 길게 연장되어 형성될 수도 있다.
한편, 스프링와셔 공급부(120)에는 복수의 스프링와셔(14)가 저장되는 스프링와셔 저장공간(122)이 형성된다. 평와셔 저장공간(112)과 같이, 스프링와셔 저장공간(122)은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 호퍼 구조를 가질 수 있다.
또한, 스프링와셔 공급부(120)에는 스프링와셔 저장공간(122)으로부터 스프링와셔(14)가 자중에 의해 하부로 이동하여 설치면과 수직하게 배치되는 스프링와셔 결합공간(124)이 형성된다. 스프링와셔 결합공간(124)은 스프링와셔 저장공간(122)의 하부에 형성되며, 스프링와셔(14)가 세로 방향으로 세워져 한 개씩 하부로 이동할 정도의 가로, 세로 폭을 가질 수 있다. 스프링와셔 결합공간(124)은 평와셔 저장공간(112)의 하부에 바로 형성될 수도 있고, 스프링와셔 저장공간(122)으로부터 하부로 길게 연장되어 형성될 수도 있다.
다만, 스프링와셔 결합공간(124)으로 이동한 스프링와셔(14)는 평와셔 결합공간(114)에 위치하는 평와셔(12)와 중심축이 일치하게 배치될 수 있다. 즉, 평와셔(12)와 스프링와셔(14)가 나사(16)와 결합되기 위한 체결공의 중심축이 서로 일치하게 배치될 수 있다.
와셔 공급모듈(100)에는 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 하부로 원활히 이동하도록 하는 진동부가 마련될 수 있다. 평와셔 저장공간(112) 및 스프링와셔 저장공간(122)에 저장된 복수의 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)는 서로 얽혀 자중에 의해 하부로 제대로 이동하지 못할 수 있다. 따라서, 와셔 진동부(160)가 평와셔 저장공간(112) 및 스프링와셔 저장공간(122)에 진동을 주어 저장된 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 하부로 원활히 이동할 수 있도록 할 수 있다.
본 실시예에서 와셔 진동부(160)는 평와셔 저장공간(112) 및 스프링와셔 저장공간(122)과 결합되는 제 1 슬라이더(162), 일측이 제 1 슬라이더(162)에 회전 가능하게 결합되는 제 1 커넥팅 로드(164), 제 1 커넥팅 로드(164)의 타측에 회전 가능하게 결합되는 제 1 회전판 핸들(166)을 포함할 수 있다.
제 1 회전판 핸들(166)은 설치면에 대해 수직인 원판 형태로서, 설치면과 평행한 회전축을 중신으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 그리고, 제 1 커넥팅 로드(164)는 제 1 회전판 핸들(166)에 결합되되, 제 1 회전판 핸들(166)과 다른 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 따라서, 제 1 회전판 핸들(166)의 회전에 따라 제 1 커넥팅 로드(164)와 연결된 제 1 슬라이더(162)가 수평 방향으로 이동하며 평와셔 저장공간(112) 및 스프링와셔 저장공간(122)에 진동을 가할 수 있다. 그러나, 와셔 진동부(160)는 상술하는 것에 한정되는 것이 아니며, 저장되어 있는 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)에 진동을 가할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 평와셔 공급부(110)와 스프링와셔 공급부(120)는 일체로 형성된 후, 구획부(102)에 의해 평와셔 공급부(110)와 스프링 와셔 공급부(120)가 구획될 수도 있다. 예를 들면, 구획부(102)는 수직 방향으로 평행하게 배치되는 한 쌍의 구획벽(104, 106) 및 한 쌍의 구획벽(104, 106) 사이의 거리를 조절하는 거리조절부재(108)를 포함할 수 있다.
따라서, 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)의 크기에 따라 거리조절부재(108)를 이용하여 구획벽(104, 106) 사이의 거리를 조절함으로써 평와셔 결합공간(114)과 스프링와셔 결합공간(124)의 폭을 조절할 수 있다. 이로써, 크기가 작은 평와셔 및 스프링와셔를 결합 시에도 평와셔 결합공간(114)과 스프링와셔 결합공간(124)의 폭을 좁게 조절하여 하나의 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)만 하부로 이동하여 평와셔 결합공간(114)과 상기 스프링와셔 결합공간(124)에 위치하도록 할 수 있다.
와셔 진동부(160)의 작동에 따른 진동에 의해 평와셔 결합공간(114) 및 스프링와셔 결합공간(124)으로 이동하여 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 서로 중심축이 일치하도록 배치된 상태에서, 나사(16)를 수동 또는 자동으로 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)와 중심축이 일치하도록 정렬한 후, 나사(16)를 수동 또는 자동으로 축 방향으로 밀어 넣어 나사(16)에 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)를 결합할 수 있다.
본 실시예에서는 나사(16)가 자동으로 공급되어 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)에 자동으로 결합되는 것을 예로 들어 설명한다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치는 나사 공급모듈(200)을 더 포함할 수 있다.
나사 공급모듈(200)은 복수의 나사(16)가 저장되는 나사 저장공간(212)이 형성되는 나사 공급부(210)를 포함할 수 있다. 나사 저장공간(212)은 아래로 갈수록 폭이 좁아지는 호퍼 구조를 가질 수 있다.
또한, 나사 공급모듈(200)은 나사 정렬부(220) 및 나사 이동통로(230)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 나사 정렬부(220)에는 나사 저장공간(212)으로부터 자중에 의해 하부로 이동한 나사(16)가 정렬될 수 있다. 나사(16) 정렬 시, 나사(16)는 몸체 부분이 아래에 위치하고 머리 부분이 위에 위치하도록 자동 정렬될 수 있다. 이를 위하여, 나사 정렬부(220)에는 나사(16) 몸체 부분의 직경보다는 크고, 나사(16) 머리 부분의 직경보다는 작은 폭을 가지는 장홈 형태의 정렬홈(222)이 형성될 수 있다. 이로써, 자중에 의해 나사 저장공간(212)의 하부로 이동한 나사(16)가 머리 부분이 위에 위치하도록 자동으로 정렬되어 장홈 형태의 정렬홈(222)에 일렬로 복수 개가 정렬될 수 있다.
여기서, 정렬홈(222)은 나사(16) 크기에 따라 폭이 조절될 수 있다. 이를 위하여, 나사 정렬부에(220)는 슬라이딩 방식으로 돌출되거나 삽입됨으로써 정렬홈(222)의 폭을 조절하는 폭 조절 부재(226)가 마련될 수 있다. 이로써, 크기가 작은 나사에 와셔를 결합하는 경우에는 폭 조절 부재(226)를 돌출시켜 정렬홈(222)의 폭을 좁게 함으로써 나사의 머리 부분이 정렬홈(222)으로 빠지지 않게 할 수 있다. 또한, 크기가 큰 나사에 와셔를 결합하는 경우에는 폭 조절 부재(226)를 삽입시켜 정렬홈(222)의 폭을 넓게 함으로써 나사의 몸체 부분이 정렬홈(222)에 삽입되어 정렬될 수 있다.
나사 공급모듈(200)에는 나사(16)가 하부로 원활히 이동하도록 하는 나사 진동부(240)가 마련될 수 있다. 나사 저장공간(212)에 저장된 복수의 나사(16)는 서로 얽혀 자중에 의해 하부로 제대로 이동하지 못하거나, 나사 정렬부(220)에 제대로 정렬되지 못할 수 있다. 따라서, 나사 진동부(240)가 나사 저장공간(212)에 진동을 주어 저장된 나사(16)가 하부로 원활히 이동하여 정렬되도록 할 수 있다.
본 실시예에서 나사 진동부(240)는 와셔 진동부(160)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 나사 저장공간(212)과 결합되는 제 2 슬라이더(242), 일측이 제 2 슬라이더(242)에 회전 가능하게 결합되는 제 2 커넥팅 로드(244), 제 2 커넥팅 로드(244)의 타측에 회전 가능하게 결합되는 제 2 회전판 핸들(246)을 포함할 수 있다. 나사 진동부(240)의 작동은 와셔 진동부(160)의 작동과 동일하므로 생략하도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 나사 정렬부(220)에는 일렬로 정렬되어 있는 나사를 정렬홈(222)의 길이 방향으로 밀어 나사(16)를 이동시키는 나사 공급 작동부(224)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서 나사 공급 작동부(224)는 실린더 및 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤을 포함하여 피스톤이 실린더에서 돌출됨에 따라 정렬되어있는 나사(16)가 일측으로 밀려 떨어질 수 있다. 도면 및 상술하는 실시예에서는 나사 공급 작동부(224)가 실린더와 피스톤인 것을 예로 들었으나, 나사 공급 작동부(224)는 이에 한정되는 것이 아니며 나사(16)를 일측으로 밀어 이동시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이든 적용 가능하다.
나사 이동통로(230)는 나사 정렬부(220)의 일측으로부터 스프링와셔 결합공간(124) 부근까지 연장될 수 있다. 따라서, 나사 정렬부(220)로부터 떨어진 나사(16)는 나사 이동통로(230)를 통하여 스프링와셔 결합공간(124) 부근까지 이동할 수 있다. 나사(16)는 몸체 부분이 아래로 향하게 정렬되어 있었기 때문에, 나사(16)가 나사 이동통로(230)를 통해 이동하여 정지했을 때에도 나사(16)의 몸체 부분이 스프링와셔 결합공간(124)에 배치된 스프링와셔(14)를 바라보도록 배치될 수 있다.
여기서, 나사 이동통로(230)는 나사(16)가 스프링와셔 결합공간(124) 부근까지 이동하였을 때 나사(16)의 중심축이 평와셔 결합공간(114) 및 스프링와셔 결합공간(124)에 배치되어 있는 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)의 중심축과 일치할 수 있도록 마련될 수 있다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이 나사 공급모듈(200)은 나사 이동통로(230)를 통해 이동하여 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)와 중심축이 일치하게 배치된 나사(16)를 축 방향으로 밀어 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)에 삽입하는 결합 작동부(232)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 결합 작동부(232)는 실린더 및 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤을 포함하여 피스톤이 실린더에서 돌출됨에 따라 나사 이동통로(230) 내에 정지해 있는 나사(16)가 평와셔(12) 및 스프링와셔(14) 측으로 밀려 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)와 결합될 수 있다. 도면 및 상술하는 실시예에서는 결합 작동부(232)가 실린더와 피스톤인 것을 예로 들었으나, 결합 작동부(232)는 이에 한정되는 것이 아니며 나사(16)를 밀어 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)와 결합시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이든 적용 가능하다.
상술한 바와 같이 구성되는 와셔 자동 결합 장치에 의해 나사(16)와 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 자동으로 결합될 수 있다.
이하, 서로 결합된 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)를 와셔 자동 결합 장치로부터 배출하기 위한 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치의 와셔 공급모듈(100)은 나사(16)의 이동 방향을 기준으로 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)의 후방에 위치하여 나사(16)의 접촉을 감지하고, 그 신호를 출력하는 나사 감지 센서(130)를 포함할 수 있다.
그리고, 나사 감지 센서(130)로부터 입력된 나사 접촉 신호에 따라 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)를 하부로 가압하는 분리작동부(140)가 더 마련될 수 있다. 여기서, 분리작동부(140)로는 플런저를 포함하는 솔레노이드 장치가 적용될 수 있다. 그러나, 분리작동부(140)로서 솔레노이드 장치가 적용되는 것은 하나의 예에 불과하며, 분리작동부(140)로는 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)를 와셔 공급모듈(100)로부터 분리시킬 수 있는 것이라면 플런저, 피스톤 등 다양한 구성이 적용될 수 있다.
또한, 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)의 분리를 위하여 평와셔 결합공간(114) 및 스프링와셔 결합공간(124)의 하부에는 개폐플레이트(150)가 배치될 수 있다. 개폐플레이트(150)는 평와셔(12), 스프링와셔(14) 및 나사(16)의 자중에 의해서는 열리지 않지만, 플런저가 나사(16)를 가압하는 힘에 의해서 열리도록 평와셔 결합공간(114) 및 스프링와셔 결합공간(124)의 하부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 도면에 도시되지는 않았지만, 개폐플레이트(150)의 회전축 상에는 개폐 플레이트(150)가 닫히는 방향으로 탄성복원력을 제공하는 탄성부재가 배치될 수 있다. 여기서, 탄성부재로는 토션스프링이 적용될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 다시 설명하면, 나사 감지 센서(130)는 평와셔 결합공간(114)과 일정 거리 이격된 위치에 배치되며, 나사(16)가 스프링와셔(14) 및 평와셔(12)에 삽입되어 나사 감지 센서(130)와 맞닿으면 나사 감지 센서(130)는 나사(16)의 접촉을 감지하여 신호를 출력할 수 있다. 그리고, 분리작동부(140)에 나사 감지 센서(130)로부터 나사 접촉 신호가 입력되면 플런저가 작동하여 나사(16)의 적어도 일측을 하부로 가압할 수 있다.
플런저가 나사(16)를 가압하는 힘에 의해 개폐플레이트(150)가 열리면서 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)가 하부로 떨어지게 되고, 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)가 분리되는 즉시 탄성부재에 의해 개폐플레이트(150)가 닫힐 수 있다. 이와 동시에 상부에 위치하던 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 자중에 의해 하부로 이동하여 평와셔 결합공간(114) 및 스프링와셔 결합공간(124)에 채워질 수 있다.
평와셔(12) 및 스프링와셔(14)가 결합된 나사(16)의 분리에 의해 평와셔 저장공간(112), 스프링와셔 저장공간(122) 및 나사 저장공간(212)에 채워진 평와셔(12), 스프링와셔(14), 나사(16)가 어느 정도 소진되면, 평와셔 저장공간(112), 스프링와셔 저장공간(122) 및 나사 저장공간(212)의 상부를 통하여 평와셔(12), 스프링와셔(14), 나사(16)를 채워넣을 수 있다.
이상으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 와셔 자동 결합 장치의 구성 및 작동에 대하여 설명하였다.
상술한 바와 같은 본 실시예의 와셔 자동 결합 장치에 의하면 평와셔(12), 스프링와셔(14) 및 나사(16)가 자동으로 공급되고, 결합 및 분리까지 자동으로 이루어지기 때문에 작업자가 일일이 나사와 평와셔(12) 및 스프링와셔(14)를 결합할 필요가 없으며, 이에 따라 작업 시간을 단축하여 작업 효율을 개선할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
12: 평와셔 14: 스프링와셔
16: 나사 100: 와셔 공급모듈
110: 평와셔 공급부 120: 스프링와셔 공급부
130: 나사감지센서 140: 분리작동부
150: 개폐플레이트 160: 와셔진동부
200: 나사 공급모듈 210: 나사 공급부
220: 나사 정렬부 230: 나사 이동통로
240: 나사 진동부

Claims (11)

  1. 평와셔가 저장되는 평와셔 저장공간 및 상기 평와셔 저장공간으로부터 상기 평와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하게 배치되는 평와셔 결합공간이 형성되는 평와셔 공급부; 및
    스프링와셔가 저장되는 스프링와셔 저장공간 및 상기 스프링와셔 저장공간으로부터 상기 스프링와셔가 자중에 의해 하나씩 하부로 이동하여 설치면과 수직하는 동시에 상기 평와셔 결합공간에 위치하는 상기 평와셔와 중심축이 일치하게 배치되는 스프링와셔 결합공간이 형성되는 스프링와셔 공급부; 가 구비되는 와셔 공급모듈을 포함하여 나사를 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하도록 정렬한 후 상기 나사를 축 방향으로 밀어 넣어 상기 나사에 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔를 결합하며,
    이를 위하여 나사가 저장되는 나사 저장공간이 형성되는 나사 공급부 및 상기 나사 저장공간으로부터 자중에 의해 하부로 이동한 상기 나사가 정렬되는 나사 정렬부, 상기 나사 정렬부로부터 상기 나사가 하나씩 이동하여 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하게 배치는 나사 이동통로를 포함하는 나사 공급모듈을 더 포함하고, 상기 나사 정렬부에는 상기 나사의 몸체 부분보다는 폭이 넓고, 상기 나사의 머리 부분보다는 폭이 좁으며, 일방향으로 길게 정렬홈이 형성되어, 상기 나사의 몸체 부분이 아래에 위치하고 머리 부분이 위에 위치하도록 상기 정렬홈에 자동 정렬되며, 상기 나사 정렬부에는 슬라이딩 방식으로 돌출되거나 삽입됨으로써 상기 정렬홈의 폭을 조절하는 폭 조절 부재가 마련되어 상기 나사의 크기에 따라 상기 정렬홈의 폭을 조절할 수 있는 와셔 자동 결합 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 나사 정렬부에는,
    정렬되어 있는 상기 나사를 밀어 상기 나사 이동통로로 이동시키는 나사 공급 작동부가 마련되는 와셔 자동 결합 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 나사 공급모듈은,
    상기 나사 이동통로를 통해 이동하여 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 중심축이 일치하게 배치된 상기 나사를 축 방향으로 밀어 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔에 삽입하는 결합 작동부를 포함하는 와셔 자동 결합 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 나사 공급모듈은,
    상기 나사가 하부로 원활히 이동하도록 상기 나사 저장공간에 진동을 가하는 나사 진동부를 더 포함하는 와셔 자동 결합 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 와셔 공급 모듈은,
    상기 나사의 이동 방향을 기준으로 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔의 후방에 위치하여 상기 나사의 접촉을 감지하는 나사 감지 센서; 및
    상기 나사 감지 센서로부터 입력된 나사 접촉 신호에 따라 상기 평와셔 및 상기 스프링와셔와 결합된 상기 나사를 하부로 가압하는 분리 작동부;
    를 포함하는 와셔 자동 결합 장치.
  9. 제 1항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 평와셔 결합공간 및 상기 스프링와셔 결합공간의 하부에는,
    상기 평와셔 결합공간 및 상기 스프링와셔 결합공간을 개폐하는 개폐플레이트가 가압력에 따라 선택적으로 회전 가능하게 결합되는 와셔 자동 결합 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 와셔 공급모듈은,
    상기 평와셔 및 상기 스프링와셔가 하부로 원활히 이동하도록 상기 평와셔 저장공간 및 상기 스프링와셔 저장공간에 진동을 가하는 와셔 진동부를 더 포함하는 와셔 자동 결합 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 와셔 공급모듈은 상기 평와셔 공급부와 상기 스프링와셔 공급부 사이에 마련되는 구획부를 포함하며,
    상기 구획부는 수직 방향으로 평행하게 배치되는 한 쌍의 구획벽 및 상기 한 쌍의 구획벽 사이의 거리를 조절하는 거리조절부재를 포함하여, 상기 평와셔 공급부와 상기 스프링와셔 공급부를 구획하는 동시에, 상기 평와셔 결합공간과 상기 스프링와셔 결합공간의 폭을 조절하는 와셔 자동 결합 장치.
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KR101537867B1 (ko) * 2013-12-10 2015-07-21 한국항공우주연구원 와셔 셋팅장치

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