KR101892439B1 - 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치 - Google Patents

도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트의 나사산에 도포된 도금 층을 일정한 두께가 되도록 가압하여 정밀도를 향상시키는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는 볼트가 놓이는 안착부; 안착부를 중심으로 방사형으로 세 방향에 설치되어 회전하며 안착부를 향해 이송함으로써 볼트의 나사산을 가압하는 하나의 고정 다이스 및 두 개의 유동 다이스; 를 포함하되, 상기 고정 다이스 및 유동 다이스는 원통형으로 이루어지며 그 외주연에 나사산이 형성되고, 유동 다이스는 수직의 축을 중심으로 승하강 하도록 설치되며, 하부에 압축 스프링이 설치되어 이루어진다.
본 발명의 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는 세 개의 다이스 표면에 나사산이 형성된 상태이고, 유동 다이스가 상하 방향으로 이동 가능함에 따라 고정 다이스를 기준으로 볼트와 유동 다이스의 나사산이 자동으로 위치를 찾아감으로써 가동 중 멈추는 현상 없이 양품을 지속적으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치{Post treatment device for bolt screw thread}
본 발명은 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트의 나사산에 도포된 도금 층을 일정한 두께가 되도록 가압하여 정밀도를 향상시키는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 볼트는 금속재로 이루어지며 사용하는 환경에 따라 그 표면에 도금을 필요로 하는 경우가 있다. 도금의 종류는 여러 가지가 있지만 용융 아연 도금의 경우는 용융된 아연에 볼트를 담갔다가 수거하게 되므로 도금 층의 두께가 일정하지 않다. 이는 간격이 매우 좁은 나사산의 골과 골 간의 좁은 부분에 도포 층이 두껍게 도포된다. 이러한 이유로 도금된 볼트를 체결할 경우 정교한 체결이 이루어지지 않게 된다.
따라서 도금이 완료된 볼트는 표면 후처리 장치를 통해 도금 층의 두께를 일정하게 하는 공정을 거치게 된다.
종래의 표면 후처리 장치는 공급된 볼트가 놓이는 안착부를 향해 이송하여 볼트의 측면을 가압하는 하나의 다이스 및 두 개의 가압 롤러가 안착부를 기준으로 세 방향에 방사형으로 설치되고, 다이스는 원통으로 이루어지며 그 외주연에 나사산과 대응되는 나사산이 형성된다.
이와 같은 구조에 의해 다이스 및 가압 롤러는 동일 방향으로 회전하면서 공급된 볼트 방향으로 이송하여 볼트의 나사산 부분을 가압하면, 다이스의 나사산이 볼트의 나사산에 대응 삽입되어 가압함으로써 볼트 나사산에 도포된 도금 층의 두께가 일정해진다.
하지만, 반복되는 과정에 의해 가압 롤러의 표면이 볼트의 나사산에 의해 마모가 진행된다. 가압 롤러는 자체 탄성 복원력을 가지는 우레탄, 합성수지 등으로 제조되기 때문에 마모가 발생할 수밖에 없으며, 마모의 형태는 볼트의 나사산과 같이 경사를 가지는 홈이 형성된다. 이러한 홈은 반복되는 작업에 의해 서로 다른 위치에 각각 형성되면서 볼트 가압 시 표면에 형성된 홈에 볼트의 나사산이 위치하려 하면서 볼트의 위치를 강제 조절하려는 현상에 의해 불안정하게 가압하는 현상이 발생하고, 특히 다이스의 나사산 위치와 일치하지 않게 되면서 작동이 멈추는 현상이 발생한다. 이와 같이 가압 롤러의 마모가 시작되면 볼트의 양품 생산율이 급격히 저하되고, 가압 롤러를 교체해야 하므로 가압 롤러의 수명이 매우 짧고 유지 보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
KR 등록특허공보 제10-0469983호(2005.01.26)
본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 가압 롤러로부터 발생하는 마모 현상 및 작동의 멈춤 현상을 방지하고 부품의 수명을 대폭 연장할 수 있는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는,
볼트가 놓이는 안착부;
안착부를 중심으로 방사형으로 세 방향에 설치되어 회전하며 안착부를 향해 이송함으로써 볼트의 나사산을 가압하는 하나의 고정 다이스 및 두 개의 유동 다이스; 를 포함하되,
상기 고정 다이스 및 유동 다이스는 원통형으로 이루어지며 그 외주연에 나사산이 형성되고,
유동 다이스는 수직의 축을 중심으로 승하강 하도록 설치되며, 하부에 압축 스프링이 설치됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 축의 상단에는 유동 다이스의 승강을 한정하는 스토퍼가 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는 세 개의 다이스 표면에 나사산이 형성된 상태이고, 유동 다이스가 상하 방향으로 이동 가능함에 따라 고정 다이스를 기준으로 볼트와 유동 다이스의 나사산이 자동으로 위치를 찾아감으로써 가동 중 멈추는 현상 없이 양품을 지속적으로 생산할 수 있는 효과가 있다.
또한, 세 개의 다이스를 이용함으로써 세 번에 거쳐 표면 후처리 하므로 매우 신속하게 작업할 수 있고 이에 따라 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 구조를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 설치 구조를 도시한 요부 확대 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 작동 상태를 도시한 측면도.
도 4a, 4b는 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 작동 과정을 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 구조를 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 설치 구조를 도시한 요부 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 작동 상태를 도시한 측면도이고, 도 4a, 4b는 본 발명에 따른 표면 후처리 장치의 작동 과정을 도시한 평면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는 본체(10); 본체(10)의 일측에 구비되어 다수의 볼트를 나란히 이송하는 이송 라인(20); 본체의 타측에 구비되어 볼트가 하나씩 놓이는 안착부(30); 이송 라인의 말단에 위치한 볼트를 안착부에 공급하는 공급수단(40); 안착부의 둘레에 설치되어 공급된 볼트의 나사부를 가압하는 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60); 표면 후처리 완료된 볼트를 배출시키는 수거수단(70); 으로 구성된다.
상기 본체(10)는 좌우로 기다란 사각의 육면체 현상으로 이루어지며 본체(10)의 일측에는 볼트(B)가 얹혀져 이송되는 이송 라인(20)이 길이 방향으로 구비되고, 타측에는 안착부(30)와 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 구비된다.
상기 본체(10)의 상부에는 지지대(11)가 수평으로 설치되고, 지지대(11)에는 레일(12)이 수평으로 설치되어 공급수단(40) 및 수거수단(50)이 레일(12)을 따라 수평으로 왕복 이동한다. 이러한 공급수단(40) 및 수거수단(70)은 실린더(41)(71)가 수직으로 설치되며 실린더(41)(71)로부터 하향 출몰되는 로드(42)(72)의 말단에 에어에 의해 작동하는 클램프(43)(73)가 구비된다. 따라서 공급수단(40)은 이송 라인(20)의 말단에 위치한 볼트(B)를 클램프(43)(73)로 집어 안착부(30)에 올리는 작업을 반복한다. 그리고 수거수단(70)은 안착부(30)에 위치한 볼트(B)를 클램프(43)로 집어 배출함에 옮기는 작업을 반복한다. 여기서 클램프(43)는 집게 방식이나 자석 방식 또는 흡입 방식 등을 이용할 수 있음을 밝혀둔다.
상기 고정 다이스(50)와 유동 다이스(60)는 원통형으로 이루어지며 그 외주연에 나사산(51)(61)이 형성된다. 이러한 고정 다이스(50)와 유동 다이스(60)는 안착부(30)를 중심으로 세 방향에 구비하여 안착부(30)와 근접하게 설치된다. 단, 고정 다이스(50)는 수직 방향으로 움직이지 않고 나머지 두 개의 유동 다이스(60)는 수직의 축을 따라 수직 방향으로 승하강 한다. 이러한 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 그 하부에 동력전달장치(미도시)가 연결되어 회전한다. 그리고 승하강 하는 두 개의 유동 다이스(60) 하부에는 압축 스프링(62)을 구비하여 외력이 가해지지 않으면 축의 상부에 위치하도록 한다. 여기서 축의 상단에는 스토퍼(63)를 구비하여 유동 다이스(60)의 상면이 스토퍼(63)에 접하도록 한다.
이러한 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 제1링크(81)와 제2링크(82) 및 조작 링(83)에 의해 측 방향 즉, 안착부(30) 방향으로 이동한다. 상기 제1링크(81)는 본체(10)에 수직으로 설치되는 고정 축(S1)에 그 일단이 결합되고, 제2링크(82)는 조작 링(83)에 그 일단이 축(S2) 결합된다. 상기 조작 링(83)은 안착부(30)와 동심으로 설치되는 것으로 동력전달장치와 연결되어 일정한 각도로 정회전 및 역회전을 반복한다. 그리고 제1링크(81)와 제2링크(82)의 타단은 연결축(S3)에 의해 서로 결합되고, 연결축(S3)의 상단에 고정 다이스(50)와 유동 다이스(60)가 각각 설치된다. 따라서 조작 링(83)의 정역회전에 따라 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 안착부(30) 방향으로 근접하거나 이격되는 운동을 반복한다. 아울러 상기 연결축(S3)의 하단은 동력전달장치에 연결되어 회전한다.
이와 같은 제1링크(81) 및 제2링크(82)는 안착부(30)를 중심으로 세 방향에 방사형으로 설치되고, 제1링크(81) 및 제2링크(82)를 연결하는 세 개의 연결축(S3) 상단에 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)를 각각 설치함으로써 안착부(30)를 중심으로 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 일정한 간격을 두고 방사형으로 설치된다.
여기서 상기 안착부(30)에 공급되는 볼트(B)의 머리 하단은 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)의 상면보다 높게 위치할 수 있도록 하여 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 볼트(B)의 나사산만을 가압할 수 있도록 한다. 그리고 공급되는 볼트(B)의 규격에 따라 모두 이용할 수 있도록 안착부(30)의 높낮이를 조절할 수 있도록 한다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치의 작용효과를 상세히 설명한다.
먼저, 안착부(30)에 볼트(B)를 공급하기 위해 공급수단(40)이 레일(12)을 따라 이송 라인(20)의 말단으로 이송한다. 공급수단(40)이 이송 라인의 말단에 위치한 볼트(B)의 상부에 위치함과 동시에 말단에 위치한 볼트(B)는 하부에 구비된 인상 핀(미도시)에 의해 상부로 승강하고 승강한 볼트(B)의 머리는 공급수단(40)의 클램프(43) 내부로 삽입됨과 동시에 클램프(43)가 볼트(B)의 머리를 집게 된다.
다음으로, 공급수단(40)이 레일(12)을 따라 측 방향으로 이송하여 안착부(30) 상부에 위치하면, 실린더 로드(42)가 하부로 출몰하여 볼트(B)를 안착부(30)의 상단에 위치시키고 클램프(43)가 벌어지면서 볼트(B)는 안착부(30)에 얹혀진다. 공급수단(40)의 실린더 로드(42)는 다시 승강하고, 조작 링(83)이 회전하면, 회전하는 조작 링(83)에 의해 제1링크(81) 및 제2링크(82)는 각이 좁혀지면서 연결축(S3)에 구비된 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 안착부(30) 방향으로 이동한다. 이때, 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 동력전달장치에 의해 이미 회전하는 상태이다. 안착부(30)로 이동하며 회전하는 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)와 공급된 볼트(B)가 접하는 순간 볼트(B)는 같이 회전하면서 고정 다이스(50)와 볼트(B)의 나사산이 서로 대응되어 일치되고, 타단의 유동 다이스(60)는 볼트(B)의 나사산과 자동으로 일치하게 된다. 이는 볼트(B)의 나사산 골에 유동 다이스(60)의 나사산이 삽입되며 유동 다이스(60)가 살짝 하강하면서 자동 삽입된다. 이때, 계산된 위치까지 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 이동하여 가압한 상태를 유지하면서 회전하면 불규칙한 도금 층이 모두 일정한 두께를 가지게 된다. 설정된 수만큼 회전이 완료되면 조작 링(83)은 역방향으로 회전하고 이에 따라 제1링크(81) 및 제2링크(82)의 각이 벌어지면서 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 볼트(B)로부터 이격된다.
고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)가 볼트(B)와 이격되는 순간 볼트(B)의 회전은 멈추고 수거수단(70)이 레일(12)을 따라 볼트(B)의 상부에 위치한 후 실린더 로드(72)가 하부로 출몰하여 클램프(73)로 볼트(B)를 집은 후 다시 승강하여 레일(12)을 따라 배출함(13)으로 이송한 다음 볼트(B)를 놓음으로써 볼트(B)의 표면 후처리 공정이 완료된다.
이와 같이 본 발명에 따른 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치는 세 개의 다이스 표면에 나사산이 형성된 상태이고, 유동 다이스가 상하 방향으로 이동 가능함에 따라 고정 다이스를 기준으로 볼트와 유동 다이스의 나사산이 자동으로 위치를 찾아감으로써 가동 중 멈추는 현상 없이 양품을 지속적으로 생산할 수 있으며, 세 개의 다이스를 이용함으로써 세 번에 거쳐 표면 후처리 하므로 매우 신속하게 작업함으로써 생산성이 대폭 향상된다.
10 : 본체 11 : 지지대 12 : 레일
13 : 배출함 20 : 이송 라인 30 : 안착부
40 : 공급수단 41, 71 : 실린더 42, 72 : 로드
43, 73 : 클램프 50 : 고정 다이스 51, 61 : 나사산
60 : 유동 다이스 62 : 압축 스프링 63 : 스토퍼
70 : 수거수단 81 : 제1링크 82 : 제2링크
83 : 조작 링 B : 볼트 S3 : 연결축

Claims (3)

  1. 볼트(B)가 놓이는 안착부(30);
    안착부(30)를 중심으로 방사형으로 세 방향에 설치되어 회전하며 안착부(30)를 향해 이송함으로써 볼트(B)의 나사산을 가압하는 하나의 고정 다이스(50) 및 두 개의 유동 다이스(60); 를 포함하되,
    상기 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는 원통형으로 이루어지며 그 외주연에 나사산(51)(61)이 형성되고,
    유동 다이스(60)는 연결축(S3)을 중심으로 승하강 하도록 설치되며, 하부에 압축 스프링(62)이 설치됨을 특징으로 하는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 다이스(50) 및 유동 다이스(60)는
    제1링크(81) 및 제2링크(82) 그리고 조작 링(83)에 의해 안착부(30) 방향으로 이동하도록 하되,
    제1링크(81)의 일단은 본체(10)에 고정되는 고정 축(S1)에 결합되고,
    제2링크(82)의 일단은 안착부(30)를 중심으로 설치되는 조작 링(83)에 축(S2) 결합되며,
    제1링크(81) 및 제2링크(82)의 타단은 연결축(S3)에 의해 서로 연결됨을 특징으로 하는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유동 다이스(60)가 설치된 연결축(S3)의 상단에는 유동 다이스(60)의 승강을 한정하는 스토퍼(63)가 구비됨을 특징으로 하는 도금된 볼트의 나사산 표면 후처리 장치.
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