KR101974527B1 - 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전복 치패쉘터 자동 조립장치에 관한 것으로, 특히 지면에 대해 수평상태로 공급되는 샤프트를 한 개씩 픽업하여 수직으로 세우는 샤프트 공급부; 상기 샤프트 공급부에서 수직으로 세워진 샤프트를 샤프트 끼움구에 하나씩 고정되되록 샤프트의 공급시마다 90°씩 회전되는 샤프트 정렬부; 상기 샤프트 정렬부의 네 모서리부위에 수직 고정된 샤프트를 클램핑하여 본체 일측 받침판에 네 개의 샤프트를 끼워 고정하는 샤프트 이송부; 상기 샤프트 이송부의 공급에 의해 샤프트가 결합된 받침판을 본체 내측으로 이동시키고 시트 조립이 완료된 경우 뵌체 외측으로 인출시키는 본체 인아웃 가이드부; 네 모서리부위에 관통공이 형성된 다수개의 시트(sheet)가 상하로 적층되어 최상층 시트가 인출될 경우 상부로 기 설정된 높이만큼 자동으로 상승되도록 본체의 상부에 구비되는 시트조립 대기부; 상기 시트조립 대기부에서 중 최상층 시트를 분리하여 상기 본체 인아웃 가이드부에 고정된 네 개의 샤프트에 시트를 조립하도록 좌우 슬라이딩 가능하도록 본체 상측에 구비되는 시트이송 조립부; 상기 시트이송 조립부의 동작에 따라 매 시트가 끼워진 다음 상하 시트 사이에 일정한 간격이 유지되도록 매 시트 조립 후에 스페이서가 각 샤프트에 끼워지도록 상기 시트이송 조립부에 구비되는 스페이서 공급부; 상기 각부의 동작을 설정된 프로그램에 의해 제어하는 제어부;를 포함한 구성으로 이루어진다.

Description

전복 치패용 쉘터 자동 조립장치 및 그 조립방법{A automatic assembly device and thereof method of shelter for abalone}

본 발명은 전복 치패쉘터 자동 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전복 치패 양식을 위해 복수의 시트가 일정 간격으로 조립되는 치패용 쉘터를 자동화 공정을 이용해 조립할 수 있도록 구성되어 작업자의 노동력을 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치에 관한 것이다.

근래에는 바다 환경의 오염과 오랜기간의 채취로 자원이 고갈되면서 일상 생활에서 필요한 일부 수산물이 인공적인 배양과 양식 과정을 거쳐 생산 및 공급되고 있는 실정이며, 특히 생산에 비해 수요가 늘어나는 일부 수산무의 경우에는 자연산 채취로는 시장 수요를 감당할 수 없어 양식으로 인한 생산이 불가피한 실정이다.

특히, 패류의 경우 수온이나 수질 등에 민감하고, 갈수록 심각해지는 해상 오염과 지구 온난화 등에 의해 해수온도가 상승하면서 과거 연근해에서 쉽게 채취가 가능하였던 다양한 패류 등이 점점 사라지면서 근래에는 많은 개체들이 수입에 의존하거나 먼 바다로 나가서 채취하고 있는 실정이다.

이러한 어려움을 극복하고 어족 자원을 유지 및 보존하기 위해 다양한 형태의 인공양식 방법이 개발되고 있으며, 특히 바다에 일정 크기의 양식장을 만들어서 일정기간 개체를 양식한 후에 상품으로 생산하는 가두리 양식은 먼 바다로 나가지 않고 연근해 바다를 이용하여 가장 활발하게 이루어지고 있는 인공 양식업으로 자리잡아 가고 있다.

바다에 만들어진 양식장에 어류나 패류 등을 양식하기 위해서는 통상 육상 수조에서 치어나 치패를 일정 크기로 성장시킨 후에 성장된 치어 또는 치패를 바다에 조성된 양식장으로 옮겨 일정기간 바다에서 성장시킨 후에 일정크기로 성장시킨 후에 상품으로 시장에 출하하게 된다.

본 발명은 인공양식이 이루어지는 다양한 수산물 중 전복양식에 관한 것이다.

다양한 수산물 중 특히 전복은 고부가가치를 제공하여 어업인의 소득증대는 물론 지역 경제의 활성화에 많은 기여를 하고 있어 지역 특산품으로 국내는 물론 해외까지 수출되는 수산물 중 하나이다.

이러한 전복은 야행성이고 군집생활을 하는 개체들의 특성상 이들을 양식하기 위해는 반드시 쉘터가 필요하다.

즉, 쉘터는 양식이 이루어지고 있는 개체들에게 적합한 서식환경을 제공함은 물론 대량의 개체들이 제한된 공간 내에서 서식할 수 있도록 다양한 형태 및 크기의 쉘터를 조립한 쉘터 조립체를 이용하여 양식이 이루어지고 있다.

전복 양식용 쉘터 및 쉘터 조립체는 해상의 가두리 양식장에서 양식이 이루어지는 성패용 쉘터 및 쉘터조립체와, 육상 수조에서 양식이 이루어지느 치패용 쉘터 및 쉘터 조립체로 구분되며, 성패용와 치패용 쉘터의 형상과 모양은 서로 다르게 구성된다.

본 발명은 육상 수조에서 양식이 이루어지는 치패용 쉘터를 조립하는 조립장치에 관한 것이다.

종래의 치패용 쉘터 및 그 쉘터의 조립체에 대한 일 실시예를 도 1에 도시하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 치패용 쉘터는 두께가 얇은 직사각형 시트 (sheet)로 구성되며, 이러한 시트 복수개가 시트 네모서리 부위에 관통 설치된 샤프트에 일정 간격으로 고정되어 하나의 쉘터 조립체를 구성하게 된다.

이와 같이 치패용 쉘처 조립체는 일정 길이의 샤프트 4개를 준비하고, 준비딘 4개의 샤프트에 시트 한장을 끼우고, 시트 상면으로 일정 높이의 간격유지부재를 4개의 샤프트에 끼워 시트 상면으로 위치되도록 하고, 그 다음에 다시 시트를 간격유지부재 상면으로 끼우고, 그 다음으로 다시 간격유지부재를 끼워 조립하는 공정을 수회 반복하여 하나의 쉘터 조립체를 완성하게 된다.

따라서, 하나의 쉘터 조립체를 완성하기 위해서는 많은 시간동안 작업자가 샤프트에 다수의 시트와 간격유지부재를 번걸아 끼우는 작업을 반복 수행하여 하나의 쉘터 조립체를 완성하는데 많은 시간과 노력이 필요하여 작업의 능률이 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 전복양식을 영위하는 어업인들의 나이가 고령화 되면서 매년 성패용 및 치패용 쉘터를 조립하는데 많은 시간과 노동력이 투여되는 쉘터 조립작업의 비효율성을 개선할 필요성이 제기되고 있다.

- 한국 실용신안공개 제20-2012-6777호(공개일: 2012.10.05, 고안의 명칭: 전복치패 양식세트) - 한국 등록실용신안 제0-241976호(등록일: 2001.07.30, 고안의 명칭: 전복치패 양식 세트) - 한국 등록실용신안 제20-306626호, 등록일: 2003.02.24, 고안의 명칭: 전복용 치패 양식판}

본 발명은 전복 치패양식을 위한 쉘터 조립시 발생하였던 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 쉘터의 조립에 필요한 작업자의 노동력을 절감하고 쉘터의 조립 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하여 부족한 노동력을 대체할 수 있도록 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치는 다수개가 적재되어 지면에 대해 수평상태로 공급되는 막대형상의 일정 길이를 갖는 샤프트를 한 개씩 픽업하여 수직으로 세우는 샤프트 공급부; 샤프트 공급부에 의해 수직으로 세워진 샤프트의 하단부가 샤프트 공급부의 회전동작에 의해 샤프트의 하단부가 끼워지도록 네 모서리부위에 샤프트 끼움구가 각각 형성되고, 중심부가 고정된 상태에서 샤프트의 공급시마다 90°씩 회전되면서 네 개의 끼움구에 샤프트가 수직으로 끼워져 고정되는 샤프트 정렬부; 상기 샤프트 정렬부의 네 모서리부위에 수직 고정된 샤프트 하단부를 클램핑하여 일측으로 수평 이동시킨 후에 본체 일측에 하부에 마련된 고정플레이트의 고정공에 네 개의 샤프트를 끼워 고정 시키는 샤프트 이송부; 상기 샤프트 이송부의 공급에 의해 샤프트가 결합된 고정플레이트를 본체 내측 시트(sheet) 조립위치로 슬라이딩 이동시키고 본체의 내측으로 이동 후 시트 조립이 완료된 경우 본체 내측에서 다시 본래 위치로 이동시키는 샤프트 인아웃 가이드부; 네 모서리부위에 관통공이 형성된 다수개의 시트(sheet)가 상하로 적층되어 최상층 시트가 인출된 경우 상부로 기 설정된 높이만큼 자동으로 상승하면서 시트를 항상 조립 대기상태로 유지시키도록 상기 본체의 상부 일측에 구비되는 시트조립 대기부; 상기 시트조립 대기부에 대기하고 있는 시트 중 최상층 시트를 분리하여 상기 본체인아웃 가이드부에 고정된 네 개의 샤프트에 관통공을 일치시켜 시트를 샤프트에 조립하도록 좌우 슬라이딩 가능한 구조로 본체의 상측에 구비되는 시트이송 조립부; 상기 시트이송 조립부의 동작에 따라 샤프트 인아웃 가이드부에 고정된 샤프트에 매 시트가 끼워진 다음 상하 시트 사이에 일정한 간격이 유지되도록 매 시트 조립 후에 일정 높이의 스페이서가 각 샤프트에 끼워지도록 상기 시트이송 조립부에 일체로 구비되는 스페이서 공급부; 상기 샤프트 공급과 이동, 시트와 스페이서의 조립, 조립 후의 샤프트 인아웃 가이드부의 인출을 설정된 프로그램에 의해 순서대로 제어하도록 본체의 정면에 구비되는 제어부;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 샤프트 인아웃 가이드부가 진입되어 시트가 조립되도록 본체의 일측에 시트조립공간부가 구비되고, 상기 시트조립공간부 내측으로 샤프트 인아웃 가이드부가 진입된 경우 상기 제어부의 제어명령에 따라 시트조립공간부 내측으로 진입하여 수직으로 세워진 샤프트를 반듯하게 유지되도록 고정하여 시트와 스페이서의 조립이 원활하게 이루어지도록 하고 시트 및 스페이서의 조립이 완료된 경우 자동으로 시트조립공간부 외측으로 인출되는 구조로 이루어지는 샤프트 수직거치구가 더 구비된 구성으로 이루어진다.

또한, 상기 시트이송 조립부는, 상기 시트조립 대기부의 상부 전후방으로 일정거리 이격된 상태로 구비되어 좌우 수평 이동가능하도록 구성되는 이송가이드부; 상기 양쪽 이송가이드부에 양단에 걸쳐져 이동되되, 시트조립 대기부에 대기중인 최상층 시트만을 진공으로 흡착하여 이동시키도록 상하로 동작되는 복수개의 진공흡착수단이 사방에 고정 설치된 상판; 저면으로 복수개의 스페이서 푸셔가 사방에 설치되어 상판의 중간부에 고정 설치된 승강실린더의 하단에 결합되어 상판 하부에서 상하 승강가능하도록 구성되는 중간판; 사방에 스페이서가 하방으로 낙하되는 관통구가 형성되고, 상기 관통구의 일측으로 복수개의 스페이서가 상하 적층되어 보관되는 스페이서 보관부가 형성되며, 상기 스페이서 보관부 일측으로 상기 스페이서 보관부에 보관된 스페이서를 하단부터 인출하여 상기 관통구로 인출시키는 스페이서 인출수단이 상면에 구비되어 상기 중간판 하부에 일정거리 이격 설치되는 하판;으로 구성된 특징으로 이루어진다.

또한, 상기 상판의 사방에 구비되는 시트 이송용 진공흡착수단은 복수개 중 어느 하나가 먼저 시트를 진공흡착한 후에 나머지가 순서대로 또는 동시에 시트를 진공흡착할 수 있도록 구성되고, 상기 시트이송 조립부의 일측 본체측에는 상기 진공흡착수단을 이용하여 시트를 진공 흡착할 경우 흡착되는 시트가 그 아래에 위치하는 다른 시트로부터 쉽게 분리될 수 있도록 흡착되는 시트 하부로 공기를 분사시키는 에어블로어가 구비된 구성으로 이루어진다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동 조립방법은 일정길이로 구성된 막대형상의 샤프트를 바닥면에 대해 수평상태로 유지시켜 샤프트 공급부로 공급하는 샤프트 공급단계; 샤프트 공급부로 공급된 수평상태의 샤프트를 척을 이용하여 샤프트 일단을 척킹(chucking)하여 수직상태로 세워 직각을 유지하도록 네 군데 샤프트 끼움구가 마련되어 회전이 이루어지는 샤프트 정렬부에 순서대로 샤프트를 고정시키는 샤프트 셋팅단계; 샤프트 정렬부에 수직으로 세워져 셋팅된 네 개의 샤프트 하단부를 샤프트 이송부를 통해 척킹(chucking)하여 본체측으로 이동시킨 후에 본체 일측 하단에 마련된 고정플레이트의 네개의 고정공에 샤프트를 각각 끼움 고정시키는 샤프트 이송단계; 네 개의 샤프트가 수직으로 고정된 고정플레이트를 본체의 일측에 마련된 시트장착공간부로 이동시켜 시트와 스페이서의 조립을 준비하는 시트조립 대기단계; 본체의 상단 일측에 준비된 시트를 시트이송 조립부를 이용하여 최상층부터 한장씩 시트를 흡착 이동시켜 시트장착공간부에 대기중인 네 개의 샤프트 상단부에 서 시트를 끼워 조립하는 시트 조립단계; 상기 시트이송조립부상에 마련된 스페이서 공급부를 통해 시트이송조립부 일측에 준비된 스페이서를 매 시트가 샤프트에 끼워진 다음에 하나씩 끼워져 시트와 스페이서가 교대로 네개의 샤프트에 조립되도록 하는 스페이서 조립단계; 샤프트 전체 길이에 다수개의 시트와 스페이서를 번갈아 조립하여 하나의 쉘터 조립체를 완성한 후 본체 내측에 위치한 고정플레이트를 원래 위치로 이동시킨 후에 고정플레이트에 고정된 네개의 샤프트를 분리하는 샤프트 분리단계;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 시트조립 대기단계 이후 본체의 내측 시트장착공간부로 이동된 네 개의 수직 샤프트가 휘어지지 않고 지면에 대해 수직상태로 반듯하게 세워진 상태가 유지되도록 각 샤프트의 일측 시트장착공간부 내측으로 수평이동되는 샤프트 수직 거치구에 의해 각각의 샤프트를 상하로 복수의 개소에서 척킹하는 샤프트 수직고정단계가 더 수행되고, 이와 더불어, 상기 샤프트 공급단계 이전 및 샤프트 분리단계 이후에 샤프트의 상하단에 너트캡을 체결하는 너트캡 조립단계가 더 수행되도록 구성된다.

상술한 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치 및 그 조립방법은 대량의 쉘터를 작업자가 일일이 조립하는데 소요되었던 많은 작업시간과 노동력을 절감할 수 있도록 하여 부족한 어촌 일손을 보충할 수 있을 뿐만 아니라 신속한 조립작업을 통해 쉘터의 조립효율을 높일 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 쉘터 조립장치를 이용하여 대량으로 쉘터 조립이 가능하도록 하여 다량의 쉘터 조립체는 전복 치패 양식업자들에게 단기간에 제공 가능하여 치패의 양식작업을 더욱 효율적으로 수행할 수 있도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치의 전방 및 후방측 주요 구성 개략도이고,
도 3은 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치에서 샤프트 공급부와 샤프트 정렬부 및 샤프트 이송부의 발췌사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치에서 샤프트 인아웃 가이드부의 발췌도,
도 5는 시트 조립 대기부에 위치하고 있는 샤프트의 수직고정 상태도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치에서 시트이송조립부 및 스페이서 공급부의 발췌도,
도 8은 스페이서 공급부의 일부 발췌한 분리 사시도,
도 9 내지 도 11은 샤프트의 셋업과정에서부터 본체 내부로 이동되어 수직으로 세워진 샤프트에 시트와 스페이서가 조립되는 상태도,
도 12는 네 개의 샤프트에 시트와 스페이서가 조립되어 완성된 쉘터 조립체의 조립상태도,
도 13은 본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치를 이용해 샤프트에 시트와 스페이서의 자동조립공정에 대한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 전복 치패용 쉘터 자동조립장치(이하, “쉘터 자동조립장치”로 약칭함)는 일정길이를 갖는 막대형상의 샤프트가 바닥면에 대해 수평상태로 컨베이어를 통해 자동 공급되면, 공급되는 샤프트를 하나씩 픽업하여 수직으로 세워 정렬시킨 후에, 수직으로 세워진 네 개의 샤프트를 본체 내측으로 이동시켜 본체 상부측에서 수평상태로 미리 준비된 치패서식용 쉘터인 시트(sheet)를 한장씩 네개의 샤프트에 동시에 끼워 조립하고, 조립되는 매 시트 사이에 일정한 간격이 유지되도록 매 시트 조립후에 스페이서를 하나씩 끼움 조립하여 시트와 스페이서가 번갈아 가면서 조립되도록 하여 샤프트 전체에 다수개의 시트와 스페이서가 교대로 조립되어 하나의 쉘터 조립체를 완성할 수 있도록 구성된다.

따라서, 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치는 수평상태로 공급되는 막대형상의 샤프트를 한 개씩 픽업하여 수직으로 세우기 위한 샤프트 공급부가 구비되고, 샤프트 공급부에 의해 네 개의 샤프트가 중심점을 기준으로 90°를 유지하면서 사방으로 조립되도록 사각 판재형으로 이루어져 모서리부위에 샤프트 끼움구가 형성되어 샤프트 공급부의 일측에서 회전가능하도록 샤프트정렬부가 구비된다.

또한, 상기 샤프트 정렬부에 의해 네 모서리부위에 수직 고정된 샤프트 하단부를 클램핑하여 일측으로 수평 이동시켜 본체 일측 하부에 준비된 고정플레이트 상면의 고정공에 네 개의 샤프트를 끼워 고정 시키는 샤프트 이송부가 구비되고, 상기 샤프트 이송부에 의해 샤프트가 결합된 고정플레이트를 본체의 내측으로 이동시켜 시트(sheet)와 스페이서(spacer)가 조립되도록 하고 시트 및 스페이서 조립 후에는 다시 본체의 내측에서 조립된 쉘터 조립체를 외측으로 인출시키는 샤프트 인아웃 가이드부가 구비된다.

또한, 다수개의 시트(sheet)가 상하로 적층되어 최상층 시트부터 흡착하여 준비된 샤프트에 조립되도록 상기 본체의 상부 일측에 시트조립 대기부가 구비되고, 상기 시트조립 대기부에서 최상층 시트를 분리하여 상기 본체인아웃 가이드부에 고정된 네 개의 샤프트 상부로 시트를 이동시켜 시트가 샤프트 상단에서 끼워져 하방으로 조립되도록 좌우 슬라이딩 가능한 구조로 본체의 상측에 시트이송 조립부가 구비된다.

이와 더불어, 상기 시트이송 조립부의 동작에 따라 샤프트에 시트가 끼워진 다음 상하 시트 사이에 일정한 간격이 유지되도록 매 시트 조립 후에 일정 높이의 스페이서가 상기 시트이송 조립부에 탑재되어 매 시트 조립후에 하나씩 스페이서를 공급하도록 하는 스페이서 공급부가 구비되고, 상기 각부의 동작을 순차적이고 통합적으로 제어할 수 있도록 본체의 전면 일측에 마련된 제어함에 구비되는 제어부;를 포함한 구성으로 이루어진다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치의 구성 및 구조와 그 기능에서 대해서 좀더 자세하게 상술한다.

본 발명의 상세한 설명에 첨부된 도면에는 쉘터 자동조립장치의 주요 구성을 골격 형태로 발췌 도시한 것으로, 각부의 동작을 위한 에어공급수단의 상세한 구성과 전기배선이나 장치의 세부 구성 및 연결관계 등은 복잡한 장치의 이해를 돕기 위해 생략하였다.

그리고, 도면에 도시된 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치에는 샤프트가 컨베이어에 의해 자동으로 공급되는 과정에 대해서는 통상의 공지된 기술에 의해 당업자가 용이하게 안출할 수 있는 정도여서 이에 대한 도시 및 설명은 생략하고, 컨베이어 이후 단계부터 본 발명의 주요 특징부 위주로 도시 및 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 쉘터 자동 조립장치(100)의 전방 및 후방측 사시상태를 도시하고 있으며, 도 3은 샤프트 공급부(10)와 샤프트 정렬부(20) 및 샤프트 이송부(30)가 일체로 구성된 일부 구성의 발췌상태가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치(100)는 도면에는 도시되어 있지 않지만 샤프트가 바닥면에 대해 수평상태로 놓여진 상태로 컨베이어를 통해 공급되면, 컨베이어 말단에서 바닥면에 대해 일정 높이로 설치된 샤프트 공급부(10)에 의해 샤프트가 하나씩 픽업(pick-up)되어 수직상태로 방향전환된 상태로 그 다음 장치로 공급된다.

상기 샤프트 공급부(10)는 바닥면에 일정 높이로 수직으로 세워진 고정대(13)와, 상기 고정대(13)의 상단에서 회동 가능하게 구성되면서 일측으로 공급된 샤프트를 집어서 들어 올린 후에 방향전환을 시키는 집게부(14)가 구비된 샤프트 픽업수단(12)으로 구성된다.

상기 샤프트 픽업수단(12)의 집게부(14)는 그 일측에 구비된 복수의 동작실린더(17)의 동작에 따라 그 회전과 승강동작이 각각 이루어지면서 샤프트를 이동, 방향 전환시키게 된다.

그리고, 상기 샤프트 픽업수단(12)의 일측에는 샤프트 정렬부(20)가 구비되는데, 상기 샤프트 정렬부(20)는 직사각형 판재형으로 이루어지면서 네 개의 모서리부위에 샤프트가 끼워질 수 있는 샤프트 끼움구(22)가 마련되어 중심부를 기준으로 회전이 이루어지는 회전판(21)과, 상기 회전판(21)의 샤프트 끼움구(22)에 끼워지는 샤프트의 하단부를 임시로 고정하는 집게 형태의 클램핑수단(24)이 구비된 구성으로 이루어진다.

따라서, 상기 샤프트 픽업수단(12)에서 샤프트를 픽업하여 수직상태로 회동시킨 후에 집개부(14)가 상기 샤프트 정렬부(20)측으로 회동된 상태에서 샤프트 정렬부(20)의 회전판(21)이 일정각도, 즉 최초 셋팅된 원점 위치에서 90°회전하면서 하나의 샤프트 끼움구(22)가 수직으로 세워진 샤프트 하단으로 이동되어 상하 수직 중심부가 일치하게 되면, 상기 집게부(14)가 아래방향으로 하강하면서 수직으로 잡고 있는 샤프트를 샤프트 끼움구(22)의 내측으로 삽입시키면 회전판(21)의 저면에 구비된 클램핑수단(24)이 샤프트의 하단부를 집게처럼 물어 임시 고정함으로써 샤프트가 회전판(21)의 상면으로 수직 상태로 셋업된다.

하나의 샤프트를 픽업하여 샤프트 정렬부(20)의 회전판(21)에 수직으로 셋업시킨 후에 상기 집게부(14)는 다시 원점(최조의 위치)으로 복귀하여 또 다른 샤프트를 픽업한 후에 수직으로 세워 샤프트 정렬부(20) 측으로 회동하고, 상기 샤프트 정렬부(20)의 회전판(21)은 하나의 샤프트 끼움구(22)에 샤프트가 끼워져 셋업되면 프로그램에 의해 설정된 각도(90°)만큼 회전되어 또 다른 샤프트 끼움구(22)를 샤프트 하단으로 위치 이동시키고, 샤프트 끼움구(22)가 샤프트의 하단 위치로 이동이 완료되면 그 상부측에서 대기하고 있는 집게부(14)가 하강하여 샤프트의 하단부를 샤프트 끼움구(22)에 끼워 회전판(21)에 수직으로 샤프트를 셋업시키게 된다.

이와 같이, 샤프트 픽업수단(12)을 이용하여 공급되는 샤프트는 수직으로 세워진 상태에서 집게부(14)의 회전동작과 더불어 회전판(21)에 구비된 복수개의 샤프트 끼움구(22)에 샤프트를 수직으로 조립하여 4개의 샤프트를 샤프트정렬부에 셋업시키면 샤프트정렬작업이 완료된다.

도면에 도시된 일 실시예에서는 상기 샤프트 공급부(10)가 샤프트 정렬부(20)의 일측에 하나만 설치된 구성이 도시되어 있지만, 샤프트의 조립성을 높이기 위해 샤프트 정렬부(20)의 양측으로 샤프트 공급부(10)가 구비되도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 샤프트 정렬부(20)의 회전판(21) 전후 양쪽으로 샤프트 이송부(30)가 설치된다.

상기 샤프트 이송부(30)는 본체(90)의 일측 아래쪽에서 외측으로 연장 형성된 하부받침대(31)의 상면 전후 양쪽에서 좌우방향으로 일정 길이 설치되는 이동레일(32)과, 상기 이동레일(32)의 상면에서 이동레일을 따라 좌우 슬라이딩 이동 및 전후 수평이동이 가능한 수직부재(33)와, 상기 수직부재(33)의 상면에서 바닥면에 수평하게 일정 길이 설치되는 수평부재(34)와, 상기 수평부재(34)의 내측면 좌우 양쪽으로 일정거리 이격되게 설치되는 한 쌍의 클램핑수단(36)을 포함한 구성으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 샤프트 이송부(30)는 상기 샤프트 정렬부(20)의 회전판(21) 네 모서리부에 수직으로 샤프트가 셋업된 상태에서 회전판(21)의 하부로 노출된 샤프트의 하단부를 상기 클램핑수단(36)을 이용하여 클램핑한 후에 이동레일(32)을 따라 본체(90)측으로 네 개의 수직 샤프트를 이동시키도록 구성된다.

상기 클램핑수단(36)이 샤프트를 클램핑하기 위해 회전판(21)의 하부로 수평 이동하고, 샤프트를 클램핑한 후에 회전판(21)의 외측으로 빠지면서 회전판(21)에서 샤프트를 분리하기 위해 상기 클램핑수단(36)에 전후 및 상하 이동이 가능한 실린더(도시생략)가 각각 설치되어 있다.

이와 같이 상기 샤프트 이송부(30)를 통해 샤프트 정렬부에서 인출된 네 개의 샤프트는 샤프트 이송부(30)의 좌우 슬라이딩을 통해 본체 일측으로 이동된 후에 전후 이동레일(32) 내측으로 위치한 본체 인아웃 가이드부(40)의 상면으로 수평전진, 하강 동작을 통해 샤프트를 이동시킨다.

상기 본체 인아웃 가이드부(40)는 수직으로 샤프트가 셋팅된 상태로 본체의 내측으로 진입시키고, 본체의 내측에서 4개의 샤프트에 시트와 스페이서가 조립된 상태에서 본체의 외측으로 인출시키는 역할을 수행한다.

즉, 도 4의 발췌도에 도시된 바와 같이, 상기 본체 인아웃 가이드부(40)는 전후 및 좌우 양측 모서리부 상면에 일정 깊이의 샤프트 고정공(43)이 형성된 받침판(42)과, 상기 받침판(42)의 전후 양측으로 본체 내측을 향해 일정 길이의 연장형성된 이동레일(44)로 구성된다.

따라서, 상기 샤프트 이송부(30)에서 수직으로 셋업된 네 개의 샤프트를 받침판(42)의 상면으로 수평 및 하강동작을 통해 샤프트 고정공(43)으로 샤프트 하단부를 끼움 고정시킨다.

본체 인아웃 가이드부(40)의 받침판(42)에 샤프트를 끼움 고정시킨 샤프트 이송부(30)는 클램핑수단이 해제되면서 샤프트에서 분리되어 후진, 상승 동작후 본래의 위치로 슬라이딩되어 원점 복귀하게 된다.

상기 본체 인아웃 가이드부(40)에 샤프트가 끼움 고정되면, 본체 인아웃 가이드부(40)는 본체(90)의 일측 내부에 구비된 시트장착공간부(45)로 이동레일(44)을 따라 샤프트가 고정된 받침판을 슬라이딩 이동시켜 본체(90)의 내측으로 진입 시트 조립을 위한 대기상태가 유지된다.

상기 시트장착공간부(45)로 본체 인아웃 가이드부(40)가 진입하게 되면, 복수개의 샤프트는 시트 조립 대기상태에 놓여지게 되면서 반듯한 수직상태가 유지되어야 상부에서 끼움 조립되는 시트와 스페이서가 자중에 의해 낙하되면서 원활하게 조립될 수 있다.

즉, 상기 받침판(42)의 상면에 수직으로 셋업된 막대형상의 샤프트는 그 길이에 비해 직경이 가늘기 때문에 수직상태에서 그 상단부가 어느 일측으로 휘어질 수 있으며, 이럴 경우 샤프트 상부에서 조립되는 시트 및 스페이서의 조립이 어렵게 된다.

따라서, 샤프트가 바닥면에 대해 수직상태가 유지되도록 반듯하게 잡아주기 위한 장치로 상기 시트장착공간부(45)의 내측면에는 한 개 이상의 샤프트 수직거치구(46)가 구비되며(도 1 및 도 2참조), 상기 수직거치구(46)에는 전후로 두 개의 글램핑수단(47)이 구비되어 전후 양쪽으로 위치하는 샤프트를 각각 잡아주도록 구성되는 것으로, 도 5에는 일 방향에서 상하로 설치되는 복수개의 수직거치구(46)에 구비되는 클램핑수단(47)이 상하방향으로 복수의 개소에서 샤프트를 잡아주는 모식도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면에 도시된 실시예에서는 시트장착공간부(45)의 전후측면에 상하로 복수개의 샤프트 수직거치구(46)가 구비되어 있으며, 상하 일정간격 유지하면서 복수개로 구성되는 샤프트 수직거치구(46)는 시트장착공간부(45) 내측으로 진입 또는 외측으로 인출 가능한 구조의 클램핑수단(47)이 각각 구비된다.

따라서, 시트장착공간부(45)의 내측으로 본체 인아웃 가이드부가 진입된 후에 소정의 센서(도시생략)에 의해 샤프트가 진입된 것을 감지한 후에 측부에 위치한 샤프트 수직거치구에 구비된 클램핑수단(47)이 샤프트를 향해 전진하여 샤프트 의 외주연을 감싸 고정하면서 샤프트가 수직상태를 유지되도록 한다.

상기 클램핑수단(47)은 환봉 형상의 샤프트 외주연을 물어 고정하는 집게 구조로 이루어져 샤프트의 물림과 해제가 용이한 구조로 이루어지며, 이러한 클램핑수단의 개폐동작은 소형의 척킹수단을 이용하여 수행되도록 구성된다.

이와 같이, 시트 장착공간부(45)의 내측으로 이동된 4 개의 샤프트가 샤프트 수직거치구(46)에 의해 수직상태로 고정된 상태에서 본체 상부에서 공급되는 시트(sheet)와 스페이서(spacer)가 번갈아 끼워지면서 쉘터 조립체를 완성하게 된다.

시트 및 스페이서 조립은 상기 시트장착 공간부(45)에서 네 개의 샤프트가 샤프트 수직거치구(46)에 의해 수직상태가 유지된 상태에서 본체(90)의 상부 일측에 마련된 시트조립 대기부(50)에 적재되어 있는 시트 및 스페이서가 본체 상부에서 좌우 슬라이딩 가능하도록 설치된 시트이송조립부에 의해 한장씩 시트장착공간부(45) 상부로 이송되어 4개의 샤프트에 끼움 조립된다.

상기 시트조립 대기부(50)는 직각 사각형 모양의 얇은 시트(sheet)가 상하로 다수 적층된 상태로 조립 대기가 유지되도록 시트가 적재되는 시트적재판(52)과, 상기 시트적재판(52)을 상하로 승강시키도록 시트적재판(52)의 하부에 구비되는 복수의 지지대(53)와, 상기 시트적재판(52)의 하부에서 지지대(53)를 따라 승강동작을 수행하여 시트적재판(52)을 승강시키는 승강수단(54)을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성되는 시트조립 대기부(50)는 본체(90)의 일측에 설치되는 제어부(80)의 제어명령에 따라 시트이송조립부의 이송동작으로 시트적재판에 적재된 시트가 한장씩 픽업되어 이송될 때마다 상기 승강수단(54)이 동작되면서 시트적재판을 설정된 높이만큼 미세하게 상승시키면서 최상측 시트가 항상 동일한 높이에 위치되도록 유지시킨다.

한편, 상기 시트조립 대기부(50)의 일측 본체의 중앙 상부에는 시트이송조립부(60)가 구비되어 시트적재판(52)에 적재되어 있는 시트를 한장씩 픽업하여 본체(90)의 타측방향에 위치하고 있는 시트장착공간부(45)로 이송시킨 후에 샤프트 상단에서 시트를 낙하시켜 샤프트에 시트가 조립되도록 한다.

도 6 및 도 7에는 상술한 시트이송 조립부(60) 및 시트이송 조립부(60)에 일체로 구성된 스페이서 공급부(70)의 구성 및 조립상태를 일부 발췌 도시하고 있다.

상기 시트이송 조립부(60)는 본체의 상부, 즉 상기 시트조립 대기부(50)의 상단 전후측에 양단이 걸쳐져 좌우 수평이동가능하도록 구성되어 상기 시트조립 대기부(50)에 적재되어 있는 시트를 한장씩 픽업하여 시트조립 대기부(50)의 대향측에 구비되는 시트장착공간부(45)에 위치하고 있는 샤프트에 낱장의 시트를 수평상태로 끼움 조립시키게 된다.

상기 시트이송 조립부(60)의 구성을 살펴보면, 본체의 상단 전후측에서 좌우 방향으로 일정 길이 설치되는 한 쌍의 이동레일(62)과, 일정 높이로 구성되어 상기 이동레일(62)에 안착되어 좌우 슬라이딩이 이루어지는 이동체(64)와, 상기 전후 이동체(64)의 상면에 전후단이 걸쳐져 전후 이동체(64)가 동시에 좌우 슬라이딩 가능하도록 연결하는 상판(610)과, 상기 상판(610)의 상면에서 좌우 및 전후측에 각각 고정 설치되어 상하로 동작되가능하도록 구성되는 복수개의 승강유니트(612~615)와, 상판(610)의 하부로 돌출되어 상기 복수개의 승강유니트(612~615)의 승강 동작에 따라 상하 승강이 이루어지면서 별도의 진공발생수단(도시안됨)을 통해 에어를 흡입하도록 각 승강유니트(612~615)에 각각 구비되는 진공파이프(630)와, 상기 진공파이프(630)의 하단에 구비되어 시트 표면에 말착되면서 진공파이프(630)의 내측에서 발생되는 진공상태에 따라 시트를 흡착 또는 탈착시키는 흡착구(634)를 포함한 구성으로 이루어진다.

한편, 상기 시트이송 조립부(60) 또는 시트조립 대기부(50)의 일측 본체 측에는 상기 복수개의 승강유니트(612~615)의 하강으로 낱장의 시트를 진공 흡착할 때, 흡착되는 시트 아래부위로 에어를 분사시켜 아래 시트가 상부 시트의 저면에서 쉽게 분리될 수 있도록 하는 에어블로어(95)가 더 구비되어 정전기 등에 의해 상하 시트간에 상호 점착되어 있는 상태에서 복수개의 시트가 동시에 조립되는 것을 예방할 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성되는 상기 시트이송조립부(60)는 제어부(80)의 제어명령에 따라 일측 이동체(64)에 연결된 왕복실린더(65)의 동작에 따라 좌우로 상판(610)을 이동시키고, 상판(610)의 좌우 이동에 따라 상판(610)에 구비되는 복수개 승강유니트(612~615)의 승강동작과 더불어 진공파이프(630)를 통해 에어를 흡입하여 흡착구(634)에 접촉되는 시트가 진공 흡착되어 시트장착공간부(45) 상부로 이동시키며.시트장착공간부(45) 상부로 이동된 후에 4개의 샤프트 상단에서 각 샤프트과 시트에 구비된 네 개의 관통공을 상호 일치시킨 상태에서 시트를 흡착하고 있는 흡착구의 진공을 해제하여 중력에 의한 자연낙하로 시트가 네 개의 샤프트에 조립되도록 한다.

이와 같이, 상기 시트이송조립부(60)의 좌우 이송동작에 따라 샤프트에 매 시트를 조립한 다응에 시트 상면으로 스페이서를 끼움 조립하여 「시트+스페이서+시트+스페이서·····」형태로 반복 조립되도록 하여 하나의 쉘터 조립체를 완성할 수 있도록 하며, 시트와 반복적으로 조립되는 스페이서는 일정 높이를 갖는 중공형 원통 또는 원기둥 형태로 이루어져 그 중심부에 샤프트에 조립되기 위한 관통공이 상하로 형성되어 상기 시트이송조립부(60)에 일체로 구성된 스페이서 공급부(70)에 의해 샤프트 상부로 공급되도록 구성된다.

상기 스페이서 공급부(70)는 도 7의 발췌도에 도시된 바와 같이, 상판(610)의 하부에 설치되는 중간판(710)과, 상기 중간판(710)의 하부에 일정거리 이격 설치되는 하판(740)과, 상기 중간판(710)과 하판(740) 사이에 구비되는 스페이서공급수단(720)을 포함한 구성으로 이루어진다.

즉, 상기 상판(61)의 상면 중심부에 설치되는 승강유닛트(620)의 하단에 중간판(710)의 중앙부가 고정되어 승강유니트(620)의 상하 동작에 따라 중간판(710)의 승강동작이 이루어지고, 중간판(710)의 하부에 결합된 하판(740)은 중간판(710)에 결합되어 있지만 중간판(710)의 승강과 무관하도록 고정 설치된다.

즉, 중간판(710)의 하부 중심축 좌우측에 하판(740)과 일정한 간격을 유지시키면서 중간판(710)에 하판(740)을 결합시키는 복수개의 고정가이드봉(722)이 설치되지만, 상기 고정가이드봉(722)의 상단부는 중간판(710)에 고정되어 중간판(710)과 함께 승강되지만, 고정가이드봉(722)의 하단이 하판을 관통하도록 끼움 설치되어 중간판(710) 및 고정가이드봉(722)이 하강하더라고 하판(740)은 본래의 고정 위치에 그대로 남아 있게 된다.

상기 중간판(710)의 사방 하부에는 일정 높이를 갖는 막대 형상의 푸셔(724)가 고정 설치되는데, 상기 푸셔(724)가 설치된 직하방의 위치인 하판(740)의 사방에는 하판(740)의 상부에서 하부로 스페이서를 낙하시키기 위한 투입공(742)이 관통 형성된 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 투입공(742)이 형성된 일측 하판(740)의 상면에는 복수개의 원통형 스페이서가 상하로 적층되어 보관되는 스페이서 보관통(744)이 일정 높이로 구비되어 있고, 상기 스페이서보관통(744)의 하부측 하판(740)의 상면에는 스페이서보관통(744)에서 낙하된 스페이서를 하나씩 상기 투입공(742)이 형성된 방향으로 밀어내도록 하는 스페이서 인출가이드(728)가 구비되고, 상기 스페이서 인출가이드(728)의 전후 슬라이딩을 통해 하판의 상면에 낙하된 스페이서를 투입공으로 밀어내도록 스페이서 인출가이드(728)에 스페이서 인출실린더(726)가 연결된 구성으로 이루어진다.

즉, 하판(740)의 상면 네 모서리부에 일정 직격을 갖는 스페이서를 하판(740)의 하부로 배출시키기 위한 투입공(742)이 관통되고, 상기 각 투입공(742)의 일측으로 스페이서 인출가이드(728) 및 스페이서 인출실린더(726)가 각각 설치되어 상기 시트이송조립부(60)의 동작을 통해 시트가 샤프트에 한장씩 끼움 조립된 후에 상기 스페이서 공급부(70)가 동작되면서 샤프트에 끼워진 시트 상면으로 스페이서를 각각 끼움 조립하도록 구성된다.

도 8에는 상술한 스페이서공급부(70)의 일부 구성을 발췌한 분리상태를 도시하고 있는 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 스페이서가 보관되는 스페이서 보관통(744)은 원기둥 형태로 이루어져 그 내측으로 스페이서가 상하로 적층되어 보관될 수 있도록 일정 길이로 구성되며, 스페이서 보관통(744)의 하단에는 좌우 방향으로 스페이서 인출가이드(728)가 왕래할 수 있는 관통구(745)가 형성되어 스페이서 보관통(744) 하부로 낙하된 스페이서가 스페이서 인출가이드(728)의 왕래에 의해 한쪽으로 빠져나올 수 있도록 구성된다.

그리고, 하판의 투입공 상단 주변에 스페이서 가이드블럭(730)이 안착되도록 구성되어 스페이서 가이드블럭(730)의 상부에 형성된 중공부(734) 내측으로 스페이서 보관통(744)의 하단부가 끼움 결합되어 견고하게 고정되고, 상기 중공부(734)의 상단 좌우측에는 일정 크기의 개구부(732)과 관통되어 상기 스페이서 인출가이드(728)가 좌우 왕래할 수 있도록 구성되어 그 중공부 내측으로 스페이서의 진입이 가능하도록 구성된다.

한편 도 9내지 도 11에는 쉘터 조립장치로 샤프트가 공급된 후에 수직으로 셋업되어 이동, 본체 내측으로 진입 후 시트와 스페이서가 샤프트에 조립되는 조립상태 및 그 단계를 간략하게 도시하고 있다.

즉, 도 9는 도면에는 도시되어 있지 않지만 수평상태로 컨베이어에 의해 이송된 샤프트가 샤프트 공급부(10)로 공급되면, 샤프트 공급부(10)는 수평상태로 공급된 샤프트를 수직으로 세운 후에 샤프트 정렬부(20)측으로 회동 및 방향전환을 한 후에 회전판(21)의 네 모서리부에 구비된 샤프트 끼움구(22)에 순차적으로 끼워 4개를 조립하게 된다.

회전판(21)의 샤프트 끼움구(22)에 4개의 샤프트(15)가 수직으로 셋업된 후에 전후 양측으로 두개씩 상호 대칭되게 회전판이 회전된 후에 회전판의 전후 외측으로 위치하고 있는 샤프트 이송부(30)가 회전판(21)의 상부로 이동되어 샤프트 이송부의 클램핑수단(36)이 샤프트의 하단을 클램핑한 후에 상승, 후퇴하여 원래위치로 복귀한 후에 이동레일(32)을 따라 본체측으로 이동한다.

본체측으로 이동된 4개의 샤프트는 일정거리 수평이동한 후에 본체의 외측으로 인출되어 상면에 받침판이 구비된 본체 인아웃 가이드부(40)까지 이동한 후에 전후방향으로 각각 이송 및 하강하여 받침판(42)의 상면 모서리부에 구비된 샤프트고정공(43)에 샤프트(15)의 하단부를 끼워 고정시키게 되며, 본체 인아웃 가이드부(40)에 샤프트가 수직으로 고정된 상태가 도 10에 도시되어 있다.

도 10과 같이 본체 인아웃 가이드부(40)에 샤프트가 수직으로 고정된 상태에서 본체 일측 내부에 마련된 시트장착공간부(45)로 슬라이딩 이동하게 된다.

상기 본체 인아웃 가이드부(40)는 하단 전후측이 본체 내부로 연장 설치된 이송수단에 연결 설치되고, 고정판 또는 본체 인아웃 가이드부(40)의 저부에는 본체측과 연결되어 좌우 슬라이딩이 가능하도록 하는 이동수단이 구비된다.

따라서, 제어부의 제어명령에 따라 이동수단이 본체측에 마련된 시트장착공간부 내부로 슬라이딩 이동되고, 시트장착공간부 내측으로 이동된 4개의 샤프트는 시트장착공간부으 내벽 양쪽에 내외부 출몰 가능하도록 구성된 샤프트 수직거치구의 고정에 의해 상하 수직상태가 견고하게 유지되고, 시트이송조립부와 스페이서공급부의 동작에 따라 4개의 샤프트에 시트와 스페이서가 상호 교대로 반복하면서 다수개의 시트와 스페이서를 새프트에 조립시키게 된다.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 시트장착공간부(45)로 4개의 수직 샤프트가 이동된 상태에서 본체의 상부측에 구비되는 시트이송조립부(60)가 본체의 일측에서 다수개의 시트가 상하로 적재되어 있는 시트조립 대기부(50)로 이동하여 최상단의 시트 한장을 진공으로 흡착하여 시트조립 대기부(50)의 대향측에 마련된 시트장착공간부(45) 상부로 이동하여 샤프트의 상단에서 시트(68)에 형성된 관통공을 샤프트와 일치시킨 상태에서 낙하시켜 샤프트에 시트를 조립하고, 매 시트를 샤프트에 조립시킨 후에는 시트이송조립부(60)와 일체로 구성된 스페이서공급부(70)의 동작에 따라 스페이서 보관통에 적재된 최하단 스페이서가 일측으로 슬라이딩 인출되면서 하판의 투입공으로 낙하되어 샤프트에 끼워지면서 먼저 조립된 시트 상면에 안착된다.

이와 같이 시트(16)와 스페이서(75)의 반복된 조립과정을 거쳐 다수개의 시트와 스페이서가 샤프트의 최상단까지 조립이 완료된 후에 본체 인아웃 가이드부(40)가 본체의 외측으로 이동하면서 샤프트에 시트와 스페이서가 일체로 조립된 하나의 쉘터 조립체가 완성되어 인출되며, 이렇게 본체 외측으로 인출된 후에 샤프트의 최상단에 너트캡(18)를 결합시켜 본체 인아웃 가이드부에서 분리하면 도 12와 같은 하나의 쉘터 조립체(S)가 완성된다.

도 12와 같이 최종 조립된 하나의 쉘터 조립체(S)는 상하 스티 사이에 스페이서에 의한 소정의 간격이 유지되는데, 시트와 시트 사이의 공간에서 크기가 작은 전복의 치패가 서식하는 공간을 제공하게 된다.

그리고, 막대형상의 샤프트(15) 상하단에는 샤프트에 끼움 결합된 시트와 스페이서의 이탈을 방지할 수 있는 너트캡(18)이 결합되는데, 최초 샤프트공급부에 샤프트가 공급되기 전에 샤프트의 일단에 너트캡가 결합된 상태로 공급될 수 있고, 또 다른 방법으로 샤프트정렬부에 수직으로 세워진 후에 샤프트정렬부의 회전판 하부에서 별도의 너트캡 공급 및 조임수단을 설치하여 회전판 하부에 구비된 클램핑수단으로 샤프트의 하단부를 고정시킨 상태에서 샤프트의 말단에 너트캡를 고정할 수 있다.

또한, 시트와 스페이서가 조립된 샤프트의 상단부에 결합되는 너트캡(18)은 시트장착공간부(45)의 내측 상단부에 별도의 너트캡 체결수단을 구성하여 시트와 스페이서가 조립이 완료된 후에 너트캡 체결수단이 동작되어 너트캡을 네 개의 샤프트 상단에 자동으로 체결한 후에 본체의 외측으로 인출될 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(90)의 전방 일측에는 상술한 주요부의 동작과 기능을 종합적으로 통제하면서 제어하는 제어부(80)가 제어함(85)의 내부에 구비된다.

상기 제어함(85)는 박스형상으로 이루어져 그 내부에 제어부(80)가 장착되어상술한 각부의 동작을 제어하는 컨트롤러와 액츄에이터 제어수단, 릴레이 스위치, 통합 제어프로그램이 내장된 마이컴이 구비되는 PLC 및 각부 조작을 위한 기능스위치와 비상정지스위치 등이 구비된다.

그리고, 상기 본체(90)의 상단부에는 장치의 동작 중 고장이 발생하거나 동작 이상이 발생된 경우 경고신호를 나타내는 경고표시수단(92)이 구비되고, 본체(90)의 하부에는 본체의 이동이 가능하면서 설치의 편리성을 제공하기 위한 복수개의 이동바퀴(94)가 구비된다.

이와 더불어, 본 발명의 쉘터 자동조립장치의 각부 동작, 특히 시트 흡착시 본체 일측에 구비된 에어블로어에 에어를 공급하는 에어발생 및 공급장치와, 각 승강유니트와 동작실린더의 동작에 필요한 에어 공급장치 등이 본체의 하부 내측에 별도로 구비되어 제어부의 설정된 프로그램에 의해 순차적 및 비순적인 제어를 통해 동작되도록 구성되며, 이러한 각부 기능 수행을 위한 동력원의 제공은 통상의 공지된 기술을 이용하여 당업자가 용이하게 실시 가능하여 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 13에는 상술한 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치를 이용하여 샤프트의 공급과 정렬, 셋업 및 본체 내부로 공급 후 시트와 스페이서를 샤프트에 조립하여 하나의 쉘터 조립체를 완성하는 조립공정이 플로우차트로 간단하게 도시되어 있다.

도 13에 도시된 플로우차트를 참조하면서 본 발명에 따른 쉘터 자동조립장치를 이용한 쉘터 자동 조립방법에 대해서 이하에서 설명한다.

먼저, 막대형상으로 이루어진 일정 길이의 샤프트를 바닥면에 대해 수평이 유지되는 상태로 샤프트 공급부로 공급하는 샤프트 공급단계가 수행되고(S1),

샤프트공급부로 공급된 샤프트를 샤프트 픽업수단을 이용하여 수평상태의 샤프트 일단을 클램핑하여 수직상태로 세운 후에 샤프트 끼움구가 네 군데 마련되어 회전이 이루어지는 샤프트 정렬부에 순서대로 샤프트를 고정시키는 샤프트 셋업단계(S2)가 수행된다.

그 다음으로, 샤프트가 수직으로 세워진 샤프트 정렬부 측으로 샤프트 이송부를 이동시켜 샤프트의 하단을 클램핑한 후에 샤프트정렬부에서 인출하여 본체 일측방향으로 이동시켜 본체 인아웃 가이드 상면에 마련된 네 개의 샤프트 고정공에 각각 끼움 고정시키는 샤프트 이송단계(S3)가 이루어진다.

그 다음으로, 네 개의 샤프트가 수직으로 셋업된 본체 인아웃가이드부를 본체의 일측 내부에 마련된 시트장착공간부로 이동시켜 시트와 스페이서의 조립을 준비하는 시트조립 대기단계(S4)가 수행된다.

상기 시트조립 대기단계(S4) 후에 본체의 상단 일측에 준비된 시트를 본체의 중앙 상부에 마련된 시트이송 조립부를 이용하여 최상층에 위치한 한장의 시트를 진공흡착하여 시트장착공간부에 대기중인 네 개의 샤프트 상단부에 한장의 시트를 끼워 조립하는 시트 조립단계(S5)가 수행된다.

한장의 시트를 샤프트에 조립한 후에 상기 시트이송조립부 상에 마련된 스페이서 공급부를 통해 시트가 조립된 샤프트에 스페이서를 끼워 시트 상면으로 스페이서가 위치되도록 조립하는 스페이서 조립단계(S6)가 더 수행된다.

상기 시트 조립단계(S5)와 스페이서 조립단계(S6)가 교대로 반복 수행되면서 샤프트의 전체 길이에 대해 다수개의 시트와 스페이서를 번갈아 조립하여 하나의 쉘터 조립체가 조립된 후 본체 내측에 위치한 본체 인아웃 가이드부를 본체의 외측으로 이동시키는 쉘터 조립체 인출/분리단계(S7)가 수행된 후에 인출된 쉘터 조립체를 본체 인아웃 가이드에서 분리함으로써 하나의 쉘터 조립체 조립이 완료된다.

또한, 상기 시트조립 대기단계(S4) 이후, 본체의 내측 시트장착공간부로 이동된 네 개의 수직 샤프트가 휘어지지 않고 지면에 대해 수직상태로 반듯하게 세워진 상태가 유지되도록 각 샤프트의 일측 시트장착공간부 내측에 구비된 샤프트 수직 거치구에 의해 각각의 샤프트를 복수의 개소에서 클램핑하여 수직상태가 유지되도록 하는 샤프트 수직고정단계(S9)가 더 수행되도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 샤프트 수직고정단계(S9)는 상하방향으로 복수개가 구비되는 샤프트 수직거치구가 동시에 복수의 개소에서 샤프트를 잡아주도록 하여 상단부에서 시트와 스페이서가 원활하게 조립될 수 있도록 한다.

즉, 샤프트 상단에 조립되는 시트와 스페이서는 샤프트가 수직으로 곧게 유지하지 않을 경우에는 그 조립이 원활하게 이루어질 수 없기 때문에, 상기 새프트 수직고정단계가 수행됨으로 인해서 다수개가 반복 조립되는 시트와 스페이서의 조립이 원활하도록 한다.

그리고, 상기 샤프트 공급단계 이전 및 쉘터 조립체 인출/분리단계 전에 샤프트의 상하단에 샤프트에 조립된 시트와 스페이서가 샤프트 양단으로 이탈되지 않도록 하는 너트캡을 체결하는 너트캡 조립단계(S8,S10)가 더 수행되도록 구성되어 완성된 쉘터 조립체의 이동 및 설치가 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된다.

5 : 샤프트 6,7 : 너트캡
10 : 샤프트 공급부
12 : 샤프트 픽업수단 13 : 고정대
14 : 집게부 15 : 샤프트
16 : 시트(sheet) 17 : 동작실린더
18 : 너트캡
20 : 샤프트 정렬부
21 : 회전판
22 : 샤프트 끼움구 24 : 클램핑수단
30 : 샤프트 이송부
31 : 하부 받침대 32 : 이동레일
33 : 수직부재 34 : 수평부재
36 : 클램핑수단
40 : 본체 인아웃가이드부
42 : 받침판 43 : 샤프트 고정공
44 : 이동수단 45 : 시트장착 공간부
46 : 샤프트 수직거치구 47 : 클램핑수단
50 : 시트조립 대기부
52 : 시트 적재판 53 : 지지대
54 : 승강수단
60 : 시트이송 조립부
62 : 이동레일 63 : 이동수단
64 : 이동체 65 : 왕복실린더
68 : 시트
610 : 상판
612,613,614,615,620 : 승강유니트
630 : 진공파이프
632 : 압축코일스프링
634 : 흡착구
70 : 스페이서 공급부 75 : 스페이서
710 : 중간판
720 ; 스페이서 공급수단
722 : 고정가이드봉
724 : 푸셔
726 : 스페이서 인출 실린더
728 ; 스페이서 인출 가이드
730 : 스페이서 가이드블럭
732 : 개구부
734 : 중공부
740 : 하판
742 : 투입공
744 : 스페이서보관통
745 : 관통구
80 : 제어부 85 : 제어함
90 : 본체 92 ; 경고등
94 : 이동바퀴 95 : 에어블로어
100 : 쉘터 자동조립장치

Claims (8)

1. 지면에 대해 수평상태로 공급되는 막대형상의 일정 길이를 갖는 샤프트를 한 개씩 픽업하여 수직으로 세우는 샤프트 공급부;
   샤프트 공급부에 의해 수직으로 세워진 샤프트의 하단부가 샤프트 공급부의 회전동작에 의해 샤프트의 하단부가 끼워지도록 네 모서리부위에 샤프트 끼움구가 각각 형성되고, 중심부가 고정된 상태에서 샤프트의 공급시마다 90°씩 회전되면서 네 개의 끼움구에 샤프트가 수직으로 끼워져 고정되는 샤프트 정렬부;
   상기 샤프트 정렬부의 네 모서리부위에 수직 고정된 샤프트 하단부를 클램핑하여 일측으로 수평 이동시킨 후에 본체 일측에 하부에 마련된 고정플레이트의 고정공에 네 개의 샤프트를 끼워 고정 시키는 샤프트 이송부;
   상기 샤프트 이송부의 공급에 의해 샤프트가 결합된 고정플레이트를 본체 내측 시트(sheet) 조립위치로 슬라이딩 이동시키고 본체의 내측으로 이동 후 시트 조립이 완료된 경우 본체 내측에서 다시 본래 위치로 이동시키는 본체 인아웃 가이드부;
   네 모서리부위에 관통공이 형성된 다수개의 시트(sheet)가 상하로 적층되어 최상층 시트가 인출된 경우 상부로 기 설정된 높이만큼 자동으로 상승하면서 시트를 항상 조립 대기상태로 유지시키도록 상기 본체의 상부 일측에 구비되는 시트조립 대기부;
   상기 시트조립 대기부에 대기하고 있는 시트 중 최상층 시트를 분리하여 상기 본체인아웃 가이드부에 고정된 네 개의 샤프트에 관통공을 일치시켜 시트를 샤프트에 조립하도록 좌우 슬라이딩 가능한 구조로 본체의 상측에 구비되는 시트이송 조립부;
   상기 시트이송 조립부의 동작에 따라 본체 인아웃 가이드부에 고정된 샤프트에 매 시트가 끼워진 다음 상하 시트 사이에 일정한 간격이 유지되도록 매 시트 조립 후에 일정 높이의 스페이서가 각 샤프트에 끼워지도록 상기 시트이송 조립부에 일체로 구비되는 스페이서 공급부;
   상기 샤프트 공급과 이동, 시트와 스페이서의 조립, 조립 후의 본체 인아웃 가이드부의 인출을 설정된 프로그램에 의해 순서대로 제어하도록 본체의 정면에 구비되는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동조립장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체 인아웃 가이드부가 진입되어 시트가 조립되도록 본체의 일측에 시트조립공간부가 구비되고,
   상기 시트조립공간부 내측으로 본체 인아웃 가이드부가 진입된 경우 상기 제어부의 제어명령에 따라 시트조립공간부 내측으로 진입하여 수직으로 세워진 샤프트를 반듯하게 유지되도록 고정하여 시트와 스페이서의 조립이 원활하게 이루어지도록 하고 시트 및 스페이서의 조립이 완료된 경우 자동으로 시트조립공간부 외측으로 인출되는 구조로 이루어지는 샤프트 수직거치구가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동조립장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 시트이송 조립부는,
   본체의 상단 전후측에 좌우 방향으로 일정 길이 설치되는 한 쌍의 이동레일과, 일정 높이로 구성되어 상기 이동레일에 안착된 상태에서 일측에 결합된 왕복실린더의 신축 동작에 따라 좌우 슬라이딩이 이루어지는 이동체와, 상기 전후 이동체의 상면에 전후단이 걸쳐져 전후 이동체가 동시에 좌우 슬라이딩 가능하도록 연결하는 상판과, 상기 상판의 상면에서 좌우 및 전후측에 각각 구성되는 복수개의 승강유니트와, 상판의 하부로 돌출되어 상기 복수개의 승강유니트의 승강 동작에 따라 상하 승강이 이루어지면서 진공발생수단에 의해 에어를 흡입하도록 각각의 승강유니트에 구비되는 진공파이프와, 상기 진공파이프의 하단에 구비되어 시트 표면에 말착되면서 진공파이프 내측에서 발생되는 진공상태에 따라 시트를 흡착하는 흡착구;를 포함한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동조립장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 스페이서 공급부는,
   상기 상판의 하부로 일정거리 이격 설치되는 중간판과, 상기 중간판의 하부로 일정거리 이격 설치되면서 사방에 일정 크기의 스페이서가 투입되는 투입공이 관통 형성된 하판과, 상기 중간판과 하판 사이에 구비되는 스페이서공급수단을 포함한 구성으로 이루어지되,
   상기 중간판은 상판의 중앙 상부에 설치되는 승강유닛트의 하단에 중앙부가 고정되어 승강유니트의 상하 동작에 따라 승강동작이 이루어지도록 구성되고, 상기 하판은 중간판의 승강과 무관하게 고정 설치되며,
   상기 중간판의 사방 하부에는 하판에 형성된 투입공과 그 중심축이 일치되는 일정 높이를 갖는 막대 형상의 푸셔가 고정 설치되고,
   상기 투입공이 형성된 하판의 상면 일측에는 복수개의 원통형 스페이서가 상하로 적층되어 보관되는 스페이서 보관통이 일정 높이로 구비되고,
   상기 스페이서보관통에 보관되는 스페이서 중 최하부 스페이서를 하나씩 상기 투입공이 형성된 방향으로 밀어내도록 상기 투입공의 일측으로 스페이서 인출가이드 및 스페이서 인출실린더가 설치된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동조립장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상판에 구비되는 복수개의 승강유니트 및 각 승강유니트에 구비된 진공파이프를 통해 시트를 흡착하는 순서는 어느 하나가 가장 먼저 하강하여 시트를 진공흡착한 후에 나머지가 순서대로 또는 동시에 하강하여 시트를 진공흡착하는 비순차적 방식으로 동작되도록 구성되고,
   상기 시트이송 조립부의 일측 본체측에는 상기 승강유니트의 하강으로 낱장의 시트를 진공 흡착할 때, 흡착되는 시트 아래부위로 에어를 분사시켜 아래 시트가 상부 시트의 저면에서 쉽게 분리될 수 있도록 하는 에어블로어가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립장치.
6. 일정길이로 구성된 막대형상의 샤프트를 바닥면에 대해 수평상태로 유지시켜 샤프트 공급부로 공급하는 샤프트 공급단계;
   샤프트 공급부로 공급된 수평상태의 샤프트를 척을 이용하여 샤프트 일단을 척킹(chucking)하여 수직상태로 세워 직각을 유지하도록 네 군데 샤프트 끼움구가 마련되어 회전이 이루어지는 샤프트 정렬부에 순서대로 샤프트를 고정시키는 샤프트 셋업단계;
   샤프트 정렬부에 수직으로 세워져 셋팅된 네 개의 샤프트 하단부를 샤프트 이송부를 통해 척킹(chucking)하여 본체측으로 이동시킨 후에 본체 일측 하단에 마련된 고정플레이트의 네개의 고정공에 샤프트를 각각 끼움 고정시키는 샤프트 이송단계;
   네 개의 샤프트가 수직으로 고정된 고정플레이트를 본체의 일측에 마련된 시트장착공간부로 이동되어 시트와 스페이서의 조립을 준비하는 시트조립 대기단계;
   본체의 상단 일측에 준비된 시트를 시트이송 조립부를 이용하여 최상층부터 한장씩 시트를 흡착 이동시켜 시트장착공간부에 대기중인 네 개의 샤프트 상단부에 서 시트를 끼워 조립하는 시트 조립단계;
   상기 시트이송조립부상에 마련된 스페이서 공급부를 통해 시트이송조립부 일측에 준비된 스페이서를 매 시트가 샤프트에 끼워진 다음에 하나씩 끼워져 시트와 스페이서가 교대로 네개의 샤프트에 조립되도록 하는 스페이서 조립단계;
   샤프트 전체 길이에 다수개의 시트와 스페이서를 번갈아 조립하여 하나의 쉘터 조립체를 완성한 후 본체 내측에 위치한 고정플레이트를 본체 외측으로 이동시킨 후에 고정플레이트에서 쉘터 조립체를 분리하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 시트조립 대기단계 이후 본체의 내측 시트장착공간부로 이동된 네 개의 수직 샤프트가 휘어지지 않고 지면에 대해 수직상태로 반듯하게 세워진 상태가 유지되도록 각 샤프트의 일측 시트장착공간부 내측으로 수평이동되는 샤프트 수직 거치구에 의해 각각의 샤프트를 상하로 복수의 개소에서 척킹하는 샤프트 수직고정단계가 더 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 샤프트 공급단계 이전 및 샤프트 분리단계 이후에 샤프트의 상하단에 너트캡을 체결하는 너트캡 조립단계가 더 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전복 치패용 쉘터 자동 조립방법.

Images