KR101942472B1 - 아이볼트 자동 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 아이볼트 자동 제작 장치는 아이볼트를 제작함에 있어 복잡한 기계장치들을 개선하여 자동으로 가공 되어질 모재볼트를 공급, 드릴링 작업의 자동화, 가공된 아이볼트와 가공 되어질 모재볼트의 원활한 교체를 목적으로 하고 있으며, 이를 해결하기 위해 수직으로 형성된 공급라인과 스토퍼가 포함되는 공급유닛과 드릴을 통한 절삭가공이 가능한 가공유닛으로 구성된 장치를 발명하였다.
수직으로 형성된 모재볼트 공급라인과 스토퍼를 통해서 자동으로 모재볼트를 순차 공급함으로 복잡한 기계장치를 이용하거나 수동으로 모재볼트를 공급해야하는 불편함과 번거로움 줄였고, 가공유닛의 자동화 드릴링 작업을 통한 볼트가공, 가공된 아이볼트는 복잡한 기계장치 없이도 이동지그의 이동을 통해 가공되어질 모재볼트와 원활하게 교체되는 것을 특징으로 하는 아이볼트 자동 제작 장치에 관한 것이다.

Description

아이볼트 자동 제조 장치{automatic manufacturing apparatus for eyebolt}

본 발명은 아이볼트 자동 제작 장치에 관한 것으로, 모재볼트를 수직으로 형성된 공급라인을 통해 자동으로 공급하는 것과 상기 볼트를 수직 및 수평으로 드릴링 작업하는 것을 효율적으로 수행하기 위한 아이볼트용 자동 제작 장치에 관한 것이다.

모재볼트는 기계부품 중 하나이다.

도 1을 통해 모재볼트(70)의 구성에 관해 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 모재볼트(70)는 볼트머리(72),볼트머리홈(74),볼트축부(76),볼트돌출부(78)로 구성된다.

여기서, 볼트돌출부(78)는 볼트축부(76)와 볼트머리(72)사이에 위치하며, 볼트축부(76)의 외주를 따라 형성되어 있다.

또한, 볼트머리홈(74)은 볼트머리(72)의 중앙이 원형으로 함몰된 형태이고 직경은 볼트축부(76)의 직경보다 크기 때문에 모재볼트(70)를 수직으로 쌓게 된다면 볼트머리홈(74)에 볼트축부(76)의 일정한 부분이 들어가게 된다.

앞서 서술한 모재볼트(70)에 유로를 형성하고자 하는 경우, 드릴링 작업을 통해서 수행하게 된다.

이러한 제조 과정을 구성하려고 한다면 모재볼트(70)를 드릴링작업을 할수있도록 공급하고, 드릴링 작업은 작업할 대상물을 잡아주는 지그와 절삭가공을 위한 드릴을 통해 수행되어져서, 가공된 볼트와 가공되어질 볼트의 교체가 수행되는 것이 일반적이며, 이를 수행하기 위한 장치들이 개발되어 왔다.

이러한 드릴링 장치에는 대한민국 특허청 출원번호 제10-2015-0063307호(2015.05.06 출원일), 제20-2000-0022534호(2000.08.08 출원일) 등이 있다.

그러나 종래의 기술들은 드릴링 가공 작업을 위해 모재볼트(70)을 수평으로 자동 공급시킨다면, 이를 원할히 하기 위하여 모재볼트(70)를 수평으로 정렬시켜주거나 모재볼트(70)를 기립시켜주기 위해 수작업을 하거나 복잡한 기계장치가 필요하게 된다.

이러한 문제를 일부 해소하기 위해 중력을 이용하여 모재볼트(70)를 수직방향으로 자동공급 시킨다면 앞서 언급한 볼트축부(76)에 다음 모재볼트의 볼트머리홈(74)이 걸리는 문제가 있다.

이로 인해 수직공급도 수동으로 공급하거나 복잡한 기계 장치가 요구되고, 가공된 볼트를 가공유닛 밖으로 내보내는 작업 역시 수동으로 빼내거나 복잡한 기계장치가 요구되는 등의 문제점들이 있다.

본 발명에 따른 아이볼트 자동 제작 장치는 아이볼트를 제작함에 있어 복잡한 기계장치들을 개선하여 수직방향으로 가공 되어질 볼트를 자동공급, 드릴링 작업의 자동화, 가공된 아이볼트와 가공 되어질 모재볼트의 원활한 교체를 수행하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 아이볼트 자동 제조 장치는 아이볼트 자동 제조 장치에 있어서, 공급유닛은 다수 개의 모재볼트가 수용되는 호퍼와 상기 호퍼의 하부에 연결되어 상기 모재볼트가 기립상태로 연속해서 공급되는 수직관과 상기 수직관 하부의 일측면에 형성되는 절개부를 포함하는 공급라인이 있고, 스토퍼 몸체부와 상기 스토퍼 몸체부를 상기 절개부 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동수단과 상기 스토퍼 몸체부의 앞면에 돌출 형성되어 상부가 경사면을 갖는 한 쌍으로 된 돌기부와 상기 돌기부 사이에 형성되는 모재볼트 수용부를 포함하는 상기 절개부의 전방에 설치되는 스토퍼가 있고, 이동지그 몸체부와 상기 이동지그 몸체부를 수평 이동시키는 제 2 이동수단과 모재볼트의 일측 외면에 대응되도록 상기 이동지그 몸체부의 앞면에 형성되는 안착홈을 포함하는 상기 공급라인의 하측에 설치되는 이동지그가 있고, 상기 모재볼트의 타측 외면에 대응되는 고정홈이 형성되며 상기 이동지그의 전방에 설치되는 고정지그를 포함하며, 가공유닛은 드릴이 하부를 향하게 수직으로 형성되어 상기 고정지그의 상측에 설치되는 수직드릴이 있고, 드릴이 고정홈을 중점으로 향하게 수평으로 형성되어 상기 고정지그의 양측에 설치되는 수평드릴있고, 상기 수직드릴과 상기 수평드릴의 이동동작과 가공동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 이동지그는 전방으로 이동한 상기 이동지그 몸체부 상단의 평행면에 상기 공급라인을 통해 내려온 모재볼트가 대기되는 대기면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성에 의한 본 발명은 다음과 같은 효과들을 기대할 수 있다.

먼저, 수직으로 형성된 볼트 공급라인과 수직으로 공급되는 모재볼트를 일정 높이로 들어주는 스토퍼를 통해서 자동으로 모재볼트를 걸림없이 가공유닛에 순차 공급함으로 복잡한 기계장치를 이용하거나 수동으로 모재볼트를 공급해야하는 불편함과 번거로움을 줄일 수 있다.

그리고 이동지그를 통하여 하나씩 가공 되어질 볼트를 이송하고 가공유닛의 드릴을 이용하여 가공함으로 자동으로 아이볼트를 제조할 수 있게 된다.

또한, 가공된 아이볼트는 복잡한 기계장치 없이 이동지그의 이동을 통해 가공되어질 볼트와 원활하게 교체되는 효과가 있다.

도 1은 가공되어질 모재볼트의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 아이볼트 자동 제작 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공급유닛을 도시하는 정면도.
도 4는 도 3의 변화도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가공유닛을 도시하는 정면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 볼트 교체 방법의 정면도.

본 발명은 아이볼트를 자동으로 제조하는 장치에 관한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전체적인 장치의 구성을 설명하고자 하며, 도 2는 본 발명에 따른 아이볼트 자동 제조 장치의 사시도이며, 기본적인 구성은 공급유닛(100)과 가공유닛(200)으로 되어 진다.

여기서, 공급유닛(100)은 공급라인(120)과 스토퍼(140)와 이동지그(160)와 고정지그(180)로 구성된다.

좀 더 상세한 구성을 보자면, 공급 라인(120)은 상부에 다수 개의 모재볼트가 수용되는 호퍼(122)가 설치되고, 상기 호퍼(122)를 통해 모재볼트의 볼트머리는 하방향으로 하여 수직관(124)으로 내려오게 된다.

상기 호퍼(122) 하측에 연결된 상기 수직관(124)은 상기 호퍼(122)를 통해 내려온 모재볼트를 볼트머리가 하방향으로 하여 기립을 유지한 상태로 공급되도록 한다.

상기 수직관(124)의 하단 일측면에는 후술할 스토퍼(140)의 한 쌍의 돌기부(142)가 진입하는 절개부(126)가 형성된다.

다음으로, 스토퍼(140)에 관하여 설명하고자 한다.

상기 스토퍼(140)는 상기 공급 라인(120)의 절개부(126) 전방에 설치되어 진다.

상기 스토퍼(140)는 스토퍼 몸체부(144)와 상기 스토퍼 몸체부(144)의 후면에 스토퍼 몸체부(144)를 절개부(126)방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동 수단(146)이 있고, 상기 스토퍼 몸체부(144)의 앞면에는 상면이 경사면을 갖는 한 쌍으로 된 돌기부(142)가 형성되어 있다.
상기 제 1 이동 수단(146)은 통상의 유압장치로 구현 가능하며, 구체적으로 유압에 의해 작동되는 유압실린더의 로드에 상기 스토퍼 몸체부(144)가 연결됨으로써, 상기 스토퍼 몸체부(144)의 수평 이동이 가능하다.

또한, 상기 돌기부(142) 내측에는 상기 모재볼트의 외면에 대응되도록 형성되어 볼트머리를 수용하게 되는 수용부(148)가 있다.

상기 수용부(148)로 볼트머리가 들어오게 되며, 상기 돌기부(142)의 경사면에 볼트돌출부가 걸리게 되고, 상기 돌기부(142)의 경사면을 통해 볼트는 위로 들려지게 되며, 이는 후술할 모재볼트 공급과정에서 상세히 설명하고자 한다.

다음으로, 이동지그(160)에 관하여 설명하면, 상기 이동지그(160)은 상기 공급라인(120)의 하측에 설치되며, 이동지그 몸체부(164)와 안착홈(162)과 대기면(168)과 제 2 이동 수단(166)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 안착 홈(162)은 상기 이동지그 몸체부(164)의 앞면에 설치되며, 모재볼트가 안착할 수 있게 모재볼트의 일측 외면에 대응되는 형상을 가진다.

상기 제 2 이동 수단(166)은 상기 이동지그 몸체부(164)의 후면에 위치하며, 이동지그 몸체부(164)를 전방에 위치한 고정지그(180) 방향으로 수평이동 시킨다.
더욱 상세하게는, 상기 제 2 이동 수단(166)은 통상의 유압장치로 구현 가능하며, 구체적으로 유압에 의해 작동되는 유압실린더의 로드에 상기 이동지그 몸체부(164)가 연결됨으로써, 상기 이동지그 몸체부(164)의 수평 이동이 가능하다.

그리고 상기 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164)가 전방으로 수평이동 되면, 상기 이동지그 몸체부(164) 상단의 평행면에는 차후에 안착홈에 내려오게 될 모재볼트가 내려와 대기될 수 있는 대기면(168)이 형성된다.

다음으로, 고정지그(180)에 관하여 설명하면, 상기 이동지그(160)의 전방에 위치하는 상기 고정지그(180)는 이동지그(160)를 통해 이동된 모재볼트를 고정시키기 위해 모재볼트의 타측 외면에 대응되는 형상의 고정홈(182)을 포함하고 있다.

이제, 가공유닛(200)의 구성을 살펴보겠다.

상기 가공유닛(200)은 수직드릴(220)과 수평드릴(240)과 제어부(260)으로 구성된다.

좀 더 상세한 구성을 보자면, 수직드릴(220)은 고정지그(180)의 고정홈(182) 상측에 드릴을 하부방향으로 하여 수직으로 설치되고, 수평드릴(240)은 고정지그의 양측에 드릴을 고정홈이 중점이 되도록 하여 수평으로 설치된다.

상기 수직드릴(220)과 수평드릴(240)은 제어부(260)을 통해 이동과 가공동작이 제어되며, 상기 가공유닛(200)의 동작에 관해서는 후술한 가공유닛의 동작에서 상세히 설명하고자 한다.

이제, 도 3에 도시된 바를 통해 공급유닛(100)의 동작에 관하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 모재볼트(70)는 공급라인(120)의 수직관(124)을 통해 볼트머리(72)를 하방향으로 하여 수직으로 기립하여 나열되어져서 내려오며, 수직관(124) 하측에 위치한 이동지그(160)의 안착홈(162)에 안착하게 된다.

여기서, 공급되는 모재볼트(70)는 앞서 배경이 되는 기술에서 설명한 모재볼트의 구성으로 인해 스토퍼(140)을 이용하여 안착홈(162)에 안착된 모재볼트(70)의 볼트축부(76) 바로 위의 모재볼트의 볼트머리(72)를 들어주지 않는다면, 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164)가 이동할 수 없게 된다.

이는 안착홈(162)에 안착된 모재볼트(70)의 볼트축부(76)가 수직관(124)를 빠져나온 모재볼트의 볼트머리(72)하단에 존재하는 볼트머리홈(76)에 걸리게 되기 때문이다.

따라서, 앞서 배경이 되는 기술에서 언급된 모재볼트(70)를 수직으로 공급할때 생기는 문제의 해결수단으로 스토퍼(140)를 이용한다.

상기 스토퍼(140)의 스토퍼 몸체부(144)가 제 1 이동수단(146)의 수평이동 동작을 통해 전진하게 되며, 스토퍼 몸체부(144) 앞면에 위치한 돌기부(142)는 수직관(124)의 하부 일측면의 절개부(126) 속으로 진입하게 된다.

상기 수직관(124) 하부 일측면에 위치한 절개부(126)속으로 진입한 한 쌍의 돌기부(142)는 돌기 사이의 수용부(미도시)로 모재볼트의 볼트머리(72)를 수용하며 전진하여 돌기부(142)상면의 경사면을 통해 볼트돌출부(78)를 걸어서 경사면을 따라 일정 높이만큼 모재볼트를 들어올리게 된다.

상기 스토퍼(140)에 의해 안착홈(162)에 안착된 모재볼트(70)의 상단에 있는 모재볼트가 들어올려져 상기 안착홈(162)에 안착된 모재볼트(70)의 볼트축부(76)와 수직관(124)속의 모재볼트의 볼트머리홈이 완전히 떨어지고 나면, 가공을 위해 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164)는 제 2 이동 수단(166)의 수평이동 동작에 의해 전방의 고정지그(180)를 향해 이동하게 된다.

이제, 도 4를 통해 공급유닛의 동작을 이어서 설명하고자 한다.

이동지그(160)의 제 2 이동 수단(166)의 수평이동 동작에 의해 전방으로 이동되어진 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164)는 드릴링 작업이 이뤄질 수 있게 상기 이동지그(160) 전방에 위치한 고정지그(180)와 결합하게 되어 모재볼트(70)를 고정하게 된다.

이렇게 상기 이동지그 몸체부(164)가 전방으로의 이동을 완료하게 되면, 스토퍼(140)의 제 1 이동 수단(146)이 동작하게 되어 상기 스토퍼(140)의 스토퍼 몸체부(144)가 후진하게 된다.

그러면, 상기 스토퍼(140)의 스토퍼 몸체부(144)가 후진함으로 수직관(124)의 하부 일측면에 위치한 절개부(126)속에서 상기 스토퍼(140)의 돌기부(142)가 빠져나오게 된다.

상기 스토퍼(140)에 형성된 돌기부(142)의 상부 경사면에 볼트돌출부(78)가 걸려 이동지그 상측에 위치하던 차후에 가공되어질 모재볼트는 돌기부(142)의 경사면을 따라 내려오게 되고 상기 스토퍼(140)의 스토퍼 몸체부(144)가 완전히 후진되어지고 나면, 상기 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164) 상단의 평행면으로 되어진 대기면(168)에 얹혀지게 된다.

이때, 상기 이동지그(160)의 평행면으로된 대기면(168)에 얹혀지는 모재볼트는 상기 이동지그(160)의 제 2 이동 수단(166)에 의해 이동지그 몸체부(164)가 이동되더라도, 상기 수직관(124)에 볼트머리(72)를 하방향으로 하는 공급중인 모재볼트의 볼트머리홈(74)에 볼트축부(76)가 걸려있고, 수직관(124)에서 볼트축부(76)가 이탈할 수 없기 때문에 얹혀있는 모재볼트가 제 2 이동 수단(166)에 의해 수평이동하는 이동지그 몸체부(164)를 따라 움직이지는 않는다.

이제, 가공유닛의 동작에 관하여 도 5를 통해 상세히 설명하고자 한다.

앞서 설명한 이동지그의 이동을 통해 고정지그(180)에 고정된 모재볼트는 가공유닛(200)에 의해 가공되어 진다.

가공은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정지그(180)에 고정된 모재볼트 상측에 드릴을 하부방향으로 하여 수직으로 설치된 수직드릴(220)과 고정지그(180)에 고정된 모재볼트를 중점으로 하여 양측에 수평으로 설치된 수평드릴(240)을 통해 이뤄진다.

수직드릴(220)은 수직으로 내려와 모재볼트를 절삭가공하여 수직으로 형성된 중공부를 만들어낸 후에 상승하며, 이후에 수평드릴(240)은 모재볼트를 중점으로하여 수평이동해 절삭가공으로 수평으로 형성된 중공부를 만들게 된다.

이를 통해 내측에 십자모양으로 형성된 유로가 있는 아이볼트(80)가 제작되어 진다.

또한, 상기의 수직드릴(220)과 수평드릴(240)은 드릴의 이동동작과 가공동작을 제어하는 제어부(260)을 통해 작동되어 진다.

이제, 도 6의 도시된 바를 통해 교체 과정에 관하여 설명하고자 한다.

앞서 도 4를 통해 설명하였듯이, 이동지그(160)의 안착홈(162)과 고정지그(180)의 고정홈(182)의 결합으로 고정되어져 드릴링 가공을 하게 되고, 이후에 가공이 완료된 아이볼트(80)는 고정지그(180)의 고정홈(182)를 떠나 이동지그 몸체부(164) 앞면의 안착 홈(162)에 안착되어 이동지그(160)의 제 2 이동 수단(166)의 동작을 통해 후방으로 이동하게 된다.

가공이 완료된 아이볼트(80)가 상기 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164)가 이동하여 수직관(124) 하측 위치에 이르게 되면, 차후에 안착홈에 안착되기 위해 볼트축부(76)는 수직관(124)에 걸려있고 볼트머리(72)는 대기면(168)에 얹혀 있는 모재볼트(70)의 볼트머리(72)와 닿게 된다.

이렇게 안착홈(162)에 공급되기 위해 대기면(168)에서 대기 중이던 모재볼트(70)의 볼트머리(72)와 가공이 완료된 아이볼트(80)는 닿게 되고, 상기 이동지그 몸체부(164)가 계속 후진하므로 가공된 아이볼트(80)는 상기 이동지그(160)의 대기면(168)에서 대기 중이던 모재볼트(70)의 볼트머리(72)에 밀려 상기 이동지그(160)의 안착홈(162)에서 벗어나 상기 이동지그(160)와 고정지그(180)의 사이의 공간으로 낙하하게 된다.

앞서 서술한 일련의 과정을 통해 이동지그(160)의 안착홈(162)을 비워주게 되면, 상기 이동지그(160)의 이동지그 몸체부(164) 상단에 위치한 평행면으로 되어있는 대기면(168)에서 대기중이던 모재볼트(70)는 제 2 이동수단(166)의 수평이동 동작을 통해 완전히 후진되어진 상기 이동지그 몸체부(164)의 안착홈(162)에 안착하게 되면서 가공된 아이볼트(80)와 가공되어질 모재볼트(70)의 교체가 완료 되어 진다.

이러한 볼트의 교체가 완료되면, 새롭게 안착된 모재볼트 위로 겹쳐진 모재볼트를 상기 스토퍼를 통해 일정한 높이로 들어주게 되고, 안착된 모재볼트는 다시 이동지그를 통해 전방으로 이동되면서 드릴링 가공을 진행하게 되며, 가공된 후에 교체되게 되므로 앞서 서술한 순서대로 모재볼트공급과 드릴링 가공, 볼트교체가 반복 진행된다.

이상과 같이 본 발명은 아이볼트 자동 제작 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정 되어야 한다.

70: 모재볼트
72: 볼트머리
74: 볼트머리홈
76: 볼트축부
78: 볼트돌출부
80: 아이볼트
100: 공급유닛
120: 공급라인
122: 호퍼
124: 수직관
126: 절개부
140: 스토퍼
142: 돌기부
144: 스토퍼 몸체부
146: 제 1 이동 수단
148: 수용부
160: 이동지그
162: 안착홈
164: 이동지그 몸체부
166: 제 2 이동 수단
168: 대기면
180: 고정지그
182: 고정홈
200: 가공유닛
220: 수직드릴
240: 수평드릴
260: 제어부

Claims (2)

1. 볼트머리와 상기 볼트머리 상부에 형성된 볼트축부를 포함하되, 상기 볼트머리와 상기 볼트축부 사이에 위치하며 상기 볼트축부의 외주를 따라 형성된 볼트돌출부를 구비한 모재볼트를 공급하고, 상기 공급된 모재볼트의 드릴링 가공 작업을 수행하기 위한 아이볼트 자동 제조 장치에 있어서,
   다수 개의 모재볼트가 수용되는 호퍼와 상기 호퍼의 하부에 연결되어 상기 모재볼트가 기립상태로 연속해서 공급되는 수직관과 상기 수직관 하부의 일측면에 형성되는 절개부를 포함하는 공급라인;
   스토퍼 몸체부와, 상기 스토퍼 몸체부를 상기 절개부 방향으로 수평 이동시키는 제 1 이동수단과, 상기 스토퍼 몸체부의 앞면에 돌출 형성되며 상부가 전방으로 하향 경사지게 형성된 경사면을 갖는 한 쌍으로 된 돌기부와, 상기 돌기부 사이에 형성되는 모재볼트 수용부를 포함하는 상기 절개부의 전방에 설치되는 스토퍼;
   이동지그 몸체부와, 상기 이동지그 몸체부를 수평 이동시키는 제 2 이동수단과, 모재볼트의 일측 외면에 대응되도록 상기 이동지그 몸체부의 앞면에 형성되는 안착홈과, 전방으로 이동한 상기 이동지그 몸체부 상단의 평행면에 상기 공급라인을 통해 내려온 모재볼트가 대기되는 대기면을 포함하되, 상기 대기면의 상면으로부터 상기 안착홈에 안착된 모재볼트 볼트축부의 상부 일정 높이가 상향 돌출되고, 상기 공급라인의 하측에 설치되는 이동지그;
   상기 모재볼트의 타측 외면에 대응되는 고정홈이 형성되며 상기 이동지그의 전방에 설치되는 고정지그;
   드릴이 하부를 향하게 수직으로 형성되어 상기 고정지그의 상측에 설치되는 수직드릴;
   드릴이 고정홈을 중점으로 향하게 수평으로 형성되어 상기 고정지그의 양측에 설치되는 수평드릴;
   상기 수직드릴과 상기 수평드릴의 이동동작과 가공동작을 제어하는 제어부;을 포함하고,
   상기 스토퍼의 전방 이동을 통해 상기 모재볼트 수용부는 상기 볼트머리를 수용하고, 상기 볼트돌출부의 하부면은 상기 경사면의 상부면과 맞닿아 상기 경사면을 따라 상기 모재볼트가 일정 높이 승강하는 것을 특징으로 하는 아이볼트 자동 제조 장치.
   
   
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